DE102005011494A1 - Verfahren zum Durchfärben von Leder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchfärben von Leder unter Verwendung von Dispersionsfarbstoffen. Dem Dispersionsfarbstoff kann eine Beize als chemisches Additiv zugemischt werden, wobei das mit dem Dispersionsfarbstoff bzw. mit der Mischung aus diesem und der Beize getränkte Leder, zweckmäßigerweise im Anschluss an dessen Trocknung, einem Wärmebehandlungsprozess unterzogen wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Durchfärben von Leder.
• Bei der Herstellung von Leder, insbesondere zu dessen industrieller Nutzung, können verschiedene Gerbstoffe mit unterschiedlicher Wirkung eingesetzt werden. So weisen unterschiedlich gegerbte Leder unterschiedliche Farben auf, wobei üblicherweise pflanzlich gegerbte Leder braun, Chromleder grau-blau, Aluminium gegerbte Leder weiß und Sämischleder gelb sind. Für die kommerzielle Nutzung, insbesondere aufgrund der sich ändernden modischen Tendenzen, wird jedoch über die durch die bereits durch den Gerbprozess verfügbaren Lederfarben hinaus zunehmend eine weitaus größere Vielfalt an unterschiedlichen Lederfarben gewünscht.
• Bislang erfolgt die Färbung von Leder grundsätzlich mit löslichen Farbstoffen. Dabei werden unter Farbstoffen solche löslichen Substanzen verstanden, die dem Leder eine bestimmte Farbe vermitteln und sich dabei derart an die Hautsubstanzen des Leders binden, dass diese Teil des Leders werden. Um dabei die guten typischen Ledereigenschaften beizubehalten, werden für die verschiedenen Gerbarten bislang zwei verschiedene Gruppen von Farbstoffen eingesetzt. Zur Färbung von Leder wird hierbei unterschieden zwischen den so genannten anionischen oder kationischen Anilinfarbstoffen und den Farbpigmenten. Da Farbpigmente jedoch unlöslich sind, müssen diese mit einem Bindemittel auf dem Leder verankert werden. Grundsätzlich müssen sich somit die Farbstoffe lösen, damit diese am oder im Leder gleichmäßig verteilt werden können, wobei die Gleichmäßigkeit ein Maß für die Qualität der Färbung ist.
• Farbstoffe und Pigmente als farbgebende Stoffe unterscheiden sich insbesondere in der so genannten Zurichtung des Leders, deren Aufgaben der Schutz der Lederoberfläche gegen chemische und mechanische Einflüsse, der Grad der Gleich mäßigkeit von Farbe und Glanz über die gesamte Lederoberfläche, deren besondere optische und griffliche Eigenschaften sowie die Steigerung des Gebrauchswertes des Leders sind.
• So ist eine pigmentierte Zurichtung (Deckfarbenzurichtung) eine im Vergleich zur Anilinzurichtung vergleichsweise dicke oder dickschichtige Zurichtung, da solche Pigmente auf Grund deren unlöslichen farblichen Verbindungen mit einer für eine zuverlässige Einbettung ausreichenden Menge an Bindemittel auf der Lederoberfläche verankert werden müssen. Da im Gegensatz dazu Farbstoffe aus einem geeigneten Lösungsmittel direkt auf die Lederfase aufgezogen und dort eingebunden werden, werden zur Färbung von Leder häufig sowohl Pigmente als auch Farbstoffe eingesetzt (Semianilinzurichtung). Diese Art der Zurichtung führt bei gleichzeitig im Vergleich zur Deckfarbenzurichtung geringer Dicke oder Schichtdicke zu einer gut egalisierenden und gleichzeitig brillianten Zurichtung. Jedoch führt auch diese Semianilinzurichtung – ebenso wie die reine Deckfarbenzurichtung oder die reine Anilinzurichtung – häufig nicht zu dem gewünschten Ergebnis. Zudem sind diese Arten von Zurichtungen sehr aufwändig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Durchfärben von Leder anzugeben.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu wird anstelle der bisher üblichen Anilinfarbstoffe oder Pigmente zum Durchfärben von Leder ein Dispersionsfarbstoff eingesetzt oder verwendet. Dabei wird unter Dispersionsfarbstoff ein auf Teerfarbstoffen oder auf Antrachinonen basierender Farbstoff verstanden. Eine besondere Eigenschaft dieser Dispersionsfarbstoffe besteht darin, dass diese in einem zweckmäßigerweise flüssigen Lösungs- oder Dispersionsmittel, z.B. in Wasser oder in Alkohol, nur teilweise in Lösung gehen.
• Anthrachinonfarbstoffe sind eine Gruppe von synthetischen Farbstoffen mit sehr guten Echtheitseigenschaften, insbesondere mit hoher Lichtechtheit. Die Anthra chinonfarbstoffe lassen sich strukturmäßig von Anthrachinon ableiten. Die Anthrachinonsäurefarbstoffe der Anthrachinonreihe enthalten am Anthrachinonkern zusätzlich zu Sulfonsäuregruppen, die ihre Wasserlöslichkeit bedingen, auch noch weitere Ringsysteme, z.B. Acridone und Thiazole. Die Anthrachinone oder -farbstoffe können insbesondere auch als Küpen-, Chromier- und Beizenfarbstoffe eingesetzt werden.
• Für eine besonders zuverlässige Einbindung der Dispersionsfarbstoffe an die Lederfasern, d. h. insbesondere zur Bindung der Dispersionsfarbstoffe an das im Leder üblicherweise enthaltene Eiweiß, werden den Dispersionsfarbstoffen in zweckmäßiger Weiterbildung so genannte Additive oder Stabilisatoren bzw. Vernetzer zugegeben. Vorzugsweise wird den Dispersionsfarbstoffen eine Beize als chemisches Additiv zugegeben. Der Anteil der Beize bzw. des Additivs ist dabei – bezogen auf den Anteil an Dispersionsfarbstoffen – zweckmäßigerweise kleiner als 10%.
• Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass Dispersionsfarbstoffe, die als Teerfarbstoffe in fein vermahlenem Zustand üblicherweise mit Dispersionsmitteln bislang ausschließlich zum Färben von Chemiesfasern eingesetzt werden, auch zum Durchfärben von Leder geeignet sind. Dabei konnten besonders gute Ergebnisse bei Verwendung einer Mischung aus Dispersionsfarbstoffen und einem chemischen Additiv, vorzugsweise in Form einer Beize, erreicht werden, wenn das Leder in diese Mischung getränkt wird.
• In vorteilhafter Weiterbildung wird während und/oder im Anschluss an diesen Vorgang das mit der Mischung getränkte Leder einem definierten Hitzeprozess unterworfen. Hierdurch erfolgt eine besonders zuverlässige Verankerung der Farbstoffe im Leder bzw. an die Lederfasern. Das vorzugsweise chemische Additiv ist hierbei das Bindeglied zwischen den Dispersionsfarbstoffen und dem Eiweiß im Leder bzw. dem Leder oder den Lederfasern selbst. Die als chemisches Additiv eingesetzte Beize wirkt als Reaktivsystem, in dem sich der jeweilige Dis pensions- und/oder Beizenfarbstoff mittels der in das Leder eingedrungenen Beize reaktiv mit dem Leder oder den Lederfasern verbindet.
• Die in der Mischung aus dem chemischen Additiv und dem Dispersionsfarbstoff bevorzugt eingesetzte Beize besteht bevorzugt aus 60% Wasser und anderen Bindungsanteilen, die insbesondere durch die Hitze- oder Wärmebehandlung verflüchtigt und somit nach dem Durchfärben des Leders in diesem nicht mehr vorhanden sind. Die Beize enthält hierzu zweckmäßigerweise Acrylate oder Polyacrylate. Des Weiteren ist die Beize zweckmäßigerweise ölfrei. Ferner ist die Beize vorzugsweise frei von organischen Bestandteilen.
• Die Mischung aus Beize und Dispersionsfarbstoffen enthält einen Anteil von weniger als 50%, vorzugsweise 10% bis 30%, z.B. (25 ± 5) % Beize. Somit enthält die Mischung zweckmäßigerweise mehr als 50% Dispersionsfarbe. Ein Mischungsverhältnis mit ca. 80% Dispersionsfarbstoffen und ca. 20% Beize hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt.
• Die Wärmebehandlung oder der definierte Hitzeprozess erfolgt bei einer Temperatur von 150°C bis 200°C, vorzugsweise bei 160°C bis 180°C bei einer Wärmebehandlungsdauer von ca. 30s bis 120s. Der Wärmebehandlungs- oder Hitzeprozess dient zum Abschließen des Färbungsprozesses. Eine solche Temperatierung oder Wärmebehandlung vermeidet ein Stumpfwerden des Dispersionsfarbstoffes und führt damit zur Verbesserung der Farbwirkung des durchgefärbten Leders.
• Der Wärmebehandlungs- oder Hitzeprozess beinhaltet oder diesem geht vorzugsweise eine Trocknungsdauer oder ein Trocknungsprozess voraus, z.B. in einem Luftkanal oder mittels Infrarotstrahlung, bis eine Oberflächentemperatur des Leders von 100°C erreicht ist, so dass in diesem Trocknungspunkt keine Verdunstung mehr stattfindet.
• Anstelle oder zusätzlich zu der Zugabe eines die Dispersionsfarbstoffe vernetzenden Additivs in Form eines definierten Hitze- oder Wärmebehandlungsprozesses können den Dispersionsfarbstoffen bzw. der Mischung aus diesen und dem (chemischen) Additiv zusätzlich auch Pigmente zugegeben werden. Die Größe der Pigmente, d.h. deren durchschnittlicher Durchmesser ist dabei kleiner als 150nm, vorzugsweise kleiner als 100nm, insbesondere kleiner oder gleich 60nm.
• Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines vereinfachten Ablaufdiagramms näher erläutert.
• Gemäß dem in der einzigen Figur schematisch dargestellten Ablaufdiagramm wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Durchfärben von Leder zunächst das in herkömmlicher Weise gegerbte Leder mit einem Dispersionsfarbstoffe enthaltenden Dispersionsmittel, z.B. durch Eintauchen in ein die teilweise gelösten Dispersionsfarbstoffe enthaltendes Behältnis getränkt. Anschließend wird das getränkte Leder einem Trocknungs- und Wärmebehandlungsprozess unterworfen. Dabei wird eine Temperatur von vorzugsweise T = 160°C bis 180°C eingestellt. Die Wärmebehandlungsdauer beträgt zweckmäßigerweise t_T = 30s bis 120s, wobei die Wärmebehandlungsdauer um so kürzer ist, je höher die dabei eingestellte Trocknungstemperatur T ist.
• Die bei ca. 60°C bis 100°C bei einer Trocknungsdauer von 5s bis 60s z.B. in einem Luftkanal oder mittels einer IR-Behandlung stattfindende Trocknungsphase des getränkten oder nassen Leders ist beendet, wenn an der Lederoberfläche bei Erreichen einer Oberflächentemperatur des Leders von 100°C keine Verdunstung oder Kondensation mehr stattfindet. Die anschließende Wärmebehandlung erfolgt beispielsweise in einem Kallander oder in einer Heißpresse.
• Alternativ wird das gegerbte Leder in eine Mischung aus Dispersionsfarbstoffen und einem chemischen Additiv in Form einer Beize eingetaucht und dabei mit dieser flüssigen Mischung getränkt. Das Verhältnis zwischen Dispersionsfarbstoffen und Beize und/oder Beizfarbstoffen wird dabei zweckmäßigerweise auf 4 : 1 eingestellt, d.h. der Anteil an Dispersionsfarbstoffen in der Mischung beträgt etwa 80%, während der Anteil an Beize in der Mischung ca. 20% beträgt. Das mit dieser Mischung getränkte, nasse Leder wird wiederum getrocknet und anschließend einer Wärmebehandlung bei den angegeben Temperaturen T und Wärmebehandlungsdauern t_T unterworfen.
• Bevorzugt bei dieser zweiten Alternative können der Mischung aus Dispersionsfarbstoffen und Beize zusätzlich Farbpigmente zugeführt werden. Deren Korngröße, d.h. deren durchschnittlicher Pigment-Durchmesser d_P ist dabei bevorzugt kleiner oder gleich 60nm (d_P ≤ 60nm).
• Die Dispersionsfarbstoffe selbst sind zweckmäßigerweise in einem Lösungs- oder Dispersionsmittel zumindest teilweise – insbesondere jedoch nur teilweise – gelöst, wobei als Dispersionsmittel vorzugsweise Wasser und/oder Alkohol verwendet wird.

Claims (14)

1. Verfahren zum Durchfärben von Leder unter Verwendung von Dispersionsfarben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem den Dispersionsfarbstoffen ein diese mit dem Leder vernetzendes Additiv zugegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der auf den Anteil an Dispersionsfarbstoffen bezogene Anteil des Additivs kleiner als 10% ist
4. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Leder in einer Mischung aus Dispersionsfarbstoffen und einer Beize getränkt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Beize ölfrei ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Beize frei von anorganischen Bestandteilen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die Beize Acrylate oder Polyacrylate enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Beize Wasser enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Wasseranteil in der Beize größer als 50%, vorzugsweise 60%, ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem die Mischung einen Anteil von weniger als 50 % Beize enthält.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei dem die Mischung einen Anteil von 10 % bis 30 %, vorzugsweise (25 ± 5) %, Beize enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, bei dem die Mischung einen Anteil von mehr als 50% Dispersionsfarbstoffen, vorzugsweise 80%, und 20% Beize, enthält.
13. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Leder in einer Mischung aus Dispersionsfarbstoffen und einem zwischen diesen und dem Leder als Bindeglied wirksamen Additiv getränkt wird, und bei dem das getränkte Leder zur Verankerung der Dispersionsfarbstoffe im Leder einem Trocknungs- und/oder Wärmebehandlungsprozess unterzogen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem den Dispersionsfarbstoffen ein Additiv in Form von Pigmenten mit einer Pigmentgröße kleiner 150nm, vorzugsweise kleiner 100nm, insbesondere kleiner oder gleich 60nm, zugegeben wird.