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Dokumentenidentifikation DE69304221T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0557734
Titel Verfahren zum Färben von aus aromatischen Polyamiden bestehenden Fasermaterialien
Anmelder Teijin Ltd., Osaka, JP
Erfinder Kobayashi, Shigenobu, Toyonaka-shi, Osaka, JP;
Okamoto, Tetsuo, Kawasaki-shi, Kanagawa, JP
Vertreter Höger, Stellrecht & Partner, 70182 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 69304221
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 29.01.1993
EP-Aktenzeichen 931013635
EP-Offenlegungsdatum 01.09.1993
EP date of grant 28.08.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse D06P 3/26
IPC-Nebenklasse D06P 5/20   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben eines vollaromatischen Fasermaterials gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Färben eines vollaromatischen Polyamidfasermaterials mit verbesserter Egalisierung und hoher Farbstoffadsorption, um ein gefärbtes Fasermaterial mit einer beträchtlich verbesserten Waschbeständigkeit zu ergeben.

Es ist wohlbekannt, daß synthetische Fasermaterialien, zum Beispiel Gewebe, nicht nur für verschiedene Arten von Bekleidung, sondern auch für unterschiedliche Arten von industriell verwendeten Materialien verwendet werden. Fast alle diese synthetischen Fasermaterialien sind farbig. Außerdem wird ein Großteil der farbigen Fasermaterialien durch Färben der Fasermaterialien mit einem Farbstoff hergestellt, während ein geringerer Teil der farbigen Fasermaterialien aus synthetischem, mit einem Pigment vermischten Polymermaterial hergestellt wird.

Ferner ist bekannt, daß synthetische Fasermaterialien mit einer hohen Wärmebeständigkeit, beispielsweise vollaromatische Polyamidfasern (Aramidfasern), vollaromatische Polyesterfasern, Polyetheretherketonfasern (PEEK-Fasern), Polyphenylensulfidfasern (PPS-Fasern), Polyethersulfonfasern (PES-Fasern) und Polyetherimidfasern (PEI-Fasern), eine dichte Faserstruktur haben und daher sehr schwer mit einem Farbstoff auf eine übliche Weise färbbar sind. Daher finden synthetische Fasermaterialien mit hoher Wärmebeständigkeit üblicherweise nur als industriell verwendete Materialien Verwendung. In anderen Worten gesagt ist ein hoher Grad an Schwierigkeit bei der Einfärbung einer der Gründe dafür, daß die synthetischen Fasermaterialien mit hoher Wärmebeständigkeit nicht für Kleidung verwendet werden können.

Um die Schwierigkeiten beim Färben zu vermindern, wird in JP-A-52-25,178 ein Verfahren bereitgestellt, bei welchem ein Aramidfasermaterial mit einem organischen polaren Lösemittel, beispielsweise Dimethylsulfon, vorbehandelt und dann mit einem Farbstoff gefärbt wird. Außerdem wird in JP-A-62-268,877 ein Verfahren bereitgestellt, bei welchem ein Aramidfasermaterial mit einem Farbstoff gefärbt wird, welcher in einem organischen polaren Lösemittel erwärmt wurde. Ferner offenbart JP-A-2-99,674 ein Hochtemperaturfärbeverfahren, bei welchem ein Material aus Polyetherimidfasern (PEI-Fasern) bei einer Temperatur von 135ºC bis 140ºC gefärbt wird. Die obengenannten Verfahren sind insofern unbefriedigend, als der Farbstoff nur in die Oberflächenbereiche der Fasern und somit in Form eines Rings adsorbiert werden kann und das gefärbte Fasermaterial eine schlechte Waschbeständigkeit aufweist. Außerdem verschmutzt bei der Verwendung des organischen polaren Lösemittels das bei dem Färbeprozeß ausgeschiedene Abwasser die Umwelt.

JP-A-63-256,765 offenbart ein Färbeverfahren, bei welchem ein Aramidfasermaterial mit einem Farbstoff im Vakuum gefärbt wird, wobei die Aramidfasern aufgequollen sind.

JP-A-1-111,014 und JP-A-2-41,414 offenbaren ein Färbeverfahren, bei welchem ein Farbstoff oder Pigment in einer Spinnlösung eines Aramidpolymers dispergiert ist und diese mit Farbstoff oder Pigment gefärbte Spinnlösung einem Naßspinnverfahren unterworfen wird.

JP-A-3-76,868 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Poly-(p-phenylen-terephthalamid)-Faser (PPTA-Faser), welche mit kationischen Farbstoffen färbbar ist, durch Eintauchen einer PPTA-Faser in eine wäßrige Schwefelsäurelösung und dann In- Kontakt-Bringen der mit Schwefelsäure behandelten PPTA-Faser mit einem spezifischen Färbebeschleuniger.

Ein Färbeverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in GB-A-1244255 offenbart, worin die Färbetemperatur im Bereich von 170ºC bis 260ºC festgesetzt und worin der Bereich zwischen 200º C bis 240ºC besonders empfohlen wird.

Die obengenannten Verfahren sind insofern unbefriedigend, als sie nur für einen begrenzten Farbbereich verwendet werden können, die Reproduzierbarkeit der Einfärbung schlecht und die Lichtechtheit des gefärbten Fasermaterials gering ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Färben eines vollaromatischen Polyamidfasermaterials mit einer verbesserten Egalisierung und einer hohen Farbstoffadsorption, so daß ein gefärbtes Vollaromatisches Polyamidfasermaterial mit ausgezeichneter Waschbeständigkeit hergestellt wird.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten neue Färbemethoden für das vollaromatische Polyamidfasermaterial und fanden, daß beim Färben mit einem spezifischen, in einem flüssigen Medium gelösten oder dispergierten Farbstoff mit einem verhältnismäßig niedrigen Molekulargewicht und einer hohen Wärmebeständigkeit bei beträchtlich hohen Temperaturen der Farbstoff ins Innere der hochgradig wärmebeständigen synthetischen Fasern dringen kann und das resultierende gefärbte Fasermaterial daher eine hohe Farbtiefe und eine befriedigende Waschbeständigkeit aufweisen kann, welche durch einen herkömmlichen Prozeß nicht erhalten werden konnten.

Das heißt, die obengenannte Aufgabe kann durch das Färbeverfahren der vorliegenden Erfindung erfüllt werden, bei welchem ein vollaromatisches Fasermaterial, umfassend ein aus wiederkehrenden p-Phenylenterephthalamid- und wiederkehrenden 3,4'-Oxydiphenylterephthalamideinheiten bestehendes Copolymer, mit einem Farbstoff in Kontakt gebracht wird, welcher in einem flüssigen Medium gelöst oder dispergiert ist, umfassend wenigstens eine Farbstoffverbindung mit einem Molekulargewicht von 331 bis 400 und mit einem spektralen Transmissionsverlust von 2 % bis 20 %, welcher durch Lösen oder Dispergieren des Farbstoffs mit einer Konzentration von 0,2 % in Wasser bestimmt wird; der pH-Wert der resultierenden wäßrigen Farbstofflösung oder -dispersion wird auf einen Wert von 4 bis 5 durch Zugabe einer wäßrigen Essigsäurelösung eingestellt, um eine ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung oder -dispersion zu erhalten; die ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung wird mit Wasser mit demselben Volumen verdünnt wie das der ursprünglichen wäßrigen Farbstofflösung, oder die ursprüngliche wäßrige Farbstoffdispersion wird mit demselben Volumen Aceton wie das der ursprünglichen wäßrigen Farbstoffdispersion verdünnt und der dispergierte Farbstoff wird in der resultierenden Wasser-Aceton-Mischung gelöst; die verdünnte wäßrige ursprüngliche Farbstofflösung wird einer Messung ihrer spektralen Transmission To in % hiervon bei einer Wellenlänge unterzogen, bei der die verdünnte ursprüngliche Farbstofflösung ein Minimum an spektraler Transmission zeigt; getrennt hiervon wird die ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung oder -dispersion in einem geschlossenen System bei einer Temperatur von 150ºC 60 Minuten lang wärmebehandelt; die resultierende wärmebehandelte wäßrige Farbstofflösung wird mit Wasser mit demselben Volumen verdünnt wie das der wärmebehandelten wäßrigen Farbstofflösung, oder die wärmebehandelte wäßrige Farbstoffdispersion wird mit demselben Volumen Aceton verdünnt wie das der wärmebehandelten wäßrigen Farbstoffdispersion und der dispergierte Farbstoff wird in der resultierenden Wasser- Aceton-Mischung gelöst; die resultierende wärmebehandelte verdünnte wäßrige Farbstofflösung wird einer Messung ihrer spektralen Transmission Tt in % hiervon bei einer Wellenlänge unterzogen, bei welcher die wärmebehandelte verdünnte Farbstofflösung ein Minimum an spektraler Transmission zeigt; und der spektrale Transmissionsverlust STL in % des Farbstoffs wird aus den gemessenen Werten To und Tt in Übereinstimmung mit der Gleichung (I) berechnet:

STL (%) = (To - Tt) / (100 - To) x 100 (I)

bei einer Färbetemperatur von 150 ºC bis 200 ºC in einem geschlossenen System.

Die vollaromatischen Polyamidfasern, auf welche das Färbeverfahren der vorliegenden Erfindung angewendet wird, weisen eine Langzeitbeständigkeit gegen Wärme von 120ºC oder mehr auf, bestimmt gemäß UL746B.

Die vollaromatischen Polyamidfasern enthalten gegebenenfalls einen Zusatzstoff, umfassend wenigstens ein aus der aus Stabilisierungsmitteln, Antioxidationsmitteln, flammhemmenden Mitteln, antistatischen Mitteln, fluoreszierenden Aufhellungsmitteln, Katalysatoren, Färbemitteln und anorganischen Partikeln bestehenden Gruppe ausgewähltes Mittel, solange er die Erfüllung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht behindert.

Das vollaromatische Polyamidfasermaterial kann in jeder Form vorliegen, zum Beispiel als Fasermasse, Garne, beispielsweise aus Stapelfasern gesponnene Garne, Multifilamentgarne und Monofilamentgarne, und Gewebe, beispielsweise gewebte Stoffe, gestrickte bzw. gewirkte Stoffe und nichtgewebte Stoffe.

In dem Fasermaterial können die vollaromatischen Polyamidfasern Fasern ein Fasergemisch, gemischt versponnenes Garn, Mischfasergewebe oder Mischfasergewirk mit anderen Fasern sein, wobei diese Naturfasern, beispielsweise Baumwollfasern, Regeneratfasern, beispielsweise Rayonfasern, und synthetische Fasern, beispielsweise Polyesterfasern, umfassen.

Die für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendbaren Farbstoffe werden vorzugsweise aus der aus Dispersionsfarbstoffen, kationischen Farbstoffen, Küpenfarbstoffen, Naphtholfarbstoffen, Säurefarbstoffen und Beizenfarbstoffen bestehenden Gruppe ausgewählt, welche wenigstens eine Farbstoffverbindung mit einem Molekulargewicht von 331 bis 400 umfassen und einen spektralen Transmissionsverlust von 2 bis 20 % in Wasser bei einer Temperatur von 150ºC aufweisen sollten.

Außerdem muß das Färbeverfahren für das vollaromatische Polyamidfasermaterial mit der wäßrigen Lösung des spezifischen Farbstoffs bei einer Temperatur von 150ºC bis 200ºC durchgeführt werden.

Übersteigt das Molekulargewicht der Farbstoffverbindung 400, ist es für den Farbstoff schwierig, in befriedigender Weise zu dem Inneren der Fasern zu dringen, selbst wenn das Färbeverfahren bei einer Temperatur von 150ºC bis 200ºC durchgeführt wird.

Ferner bewirkt bei einem spektralen Transmissionsverlust des Farbstoffs in Wasser bei einer Temperatur von 150ºC von mehr als 20 % das Färbeverfahren bei einer Temperatur von 150ºC oder mehr eine Verschlechterung des Farbstoffs oder eine Veränderung der Farbtons der Einfärbung, und daher ist es schwierig, das Fasermaterial auf eine gewünschte Farbe zu färben

Die Farbstofflösung oder -dispersion in einem flüssigen Medium umfaßt den spezifischen Farbstoff allein oder zusammen mit einem anderen Farbstoff, einem UV-Absorber und/oder einem Antioxidationsmittel

Falls nötig, wird das vollaromatische Polyamidfasermaterial vor dem Färbeverfahren vorgewaschen und wärmebehandelt.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das vollaromatische Polyamidfasermaterial in einer Lösung oder Dispersion des spezifischen Farbstoffs in einem flüssigen Medium bei einer Temperatur von 150ºC oder mehr, vorzugsweise 160ºC oder mehr, noch bevorzugter 160ºC oder mehr, in einem geschlossenen System, beispielsweise einer geschlossenen Färbereimaschine, behandelt.

Beträgt die Färbetemperatur weniger als 150ºC, ist ein befriedigendes Eindringen des spezifischen Farbstoffes in das Innere der Fasern und das Erhalten einer gewünschten hohen Farbtiefe und Waschbeständigkeit des gefärbten Fasermaterials schwierig, selbst wenn der Farbstoff den obengenannten Anforderungen hinsichtlich dem Molekulargewicht und dem spektralen Transmissionsverlust entspricht.

Aufgrund des Durchführens des Färbeverfahrens bei einer Temperatur von 150ºC oder mehr, vorzugsweise 160ºC oder mehr, wird der Farbstoff auf befriedigende Weise überall im Inneren der Fasern verteilt und der in den Fasern fixierte Farbstoff weist eine hohe Waschbeständigkeit auf. Jedoch bewirkt eine übermäßig hohe Färbetemperatur manchmal, daß das Fasermaterial verschlechtert wird und verminderte physikalische Eigenschaften aufweist. Daher sollte die Färbetemperatur nicht mehr als 200ºC betragen.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht das flüssige Medium aus wenigstens einer flüssigen Verbindung, welche das gegen hohe Temperaturen beständige synthetische Fasermaterial bei der Färbetemperatur nicht auflöst oder zersetzt. Das am meisten bevorzugte flüssige Medium für das erfindungsgemäße Verfahren ist Wasser, welches während des Färbeverfahrens leicht gehandhabt werden kann, wenn das flüssige Medium aus Wasser besteht, das bei einem Druck von einer Atmosphäre einen Siedepunkt von 100ºC hat. Daher muß das Färbeverfahren in dem wäßrigen Medium in einem geschlossenen Hochdrucksystem, beispielsweise einer geschlossenen Hochdruckfärbereimaschine, durchgeführt werden.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbare Färbereimaschine muß eine Beständigkeit gegen hohen Druck, vorzugsweise von 25 Atmosphären oder mehr, aufweisen.

Es gibt keine Einschränkungen hinsichtlich der Farbstoffkonzenträtion und des Färbezeitraums. Vorzugsweise liegt die Konzentration des Farbstoffs im Bereich von 1 bis 50 Gew.-% und der Färbezeitraum beträgt 15 bis 150 Minuten. Nach Beenden des Färbevorgangs wird das gefärbte Fasermaterial einer Nachbehandlung unterworfen, beispielsweise einer Reduktionsbehandlung oder einer Wärmebehandlung auf übliche Weise, falls erforderlich.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die vollaromatischen Polyamidfasern (Aramidfasern) bei einer Färbetemperatur von 160ºC oder mehr gefärbt.

Die vollaromatischen Polyarnidfasern bestehen aus einem Copolymer, welches aus wiederkehrenden p-Phenylenterephthalamideinheiten der Formel:

sowie wiederkehrenden 3,4'-Oxydiphenylenterephthalamideinheiten der Formel:

besteht.

Die oben genannten Aramidcopolymerfasern sind unter dem Warenzeichen TECHNORA von Teijin erhältlich. Diese Aramidcopolymermoleküle haben eine Hauptkette mit starren p-Phenylengruppen und einer weichen Diphenylethergruppe, und daher weisen die resultierenden Aramidcopolymerfasern eine hohe Färbbarkeit unter den in der vorliegenden Erfindung definierten Färbebedingungen auf.

Ein weiterer Typ von aus starren p-Phenylenterephthalamideinheiten, einer anderen para-aromatischen zyklischen Struktur und/oder aromatischen zyklischen Strukturen mit Valenzbindungen, welche sich parallel zu der molekularen Achse der aromatischen zyklischen Struktur erstrecken, zusammengesetztes Aramidpolymer hat eine hohe molekulare Koagulationsfähigkeit, und somit haben die durch einen Koagulationsschritt gebildeten Fasern mit starrer Struktur einen hohen Kristallisationsgrad und eine dichte Struktur. Daher ist es für den Farbstoff schwierig, ins Innere der Fasern zu dringen.

Verglichen mit den starren Aramidfasern haben die halbweichen Aramidfasern mit einer weichen Diphenyletherstruktur eine spezifische kristalline Struktur, bei welcher eine Vielzahl von kleinen Kristallen miteinander verbunden sind und daher dem Farbstoff ermöglichen, zum Inneren der Fasern zu diffundieren&sub1; wenn die Fasern in einem flüssigen Medium bei einer Temperatur von 150ºC oder mehr, vorzugsweise 160ºC oder mehr, erwärmt werden. Außerdem können die halbweichen Aramidfasern mit einer weichen Struktur nach dem Koagulieren bei einem hohen Verstrekkungsverhältnis verstreckt werden, und daher haben sie einen hohen Orientierungsgrad. Diese halbweichen Aramidfasern haben eine hohe strukturelle Stabilität und daher zeigen die halbweichen Fasern selbst bei einem Erwärmen bei einer hohen Temperatur von 160ºC oder mehr während des Färbeprozesses eine höhere Beständigkeit gegen thermische Zersetzung als die üblichen starren Aramidfasern

Die Aramidfasern können mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden. Die Dispersionsfarbstoffe haben eine schlechte Löslichkeit in Wasser und werden daher als Dispersionsmittel in einem wäßrigen Färbemedium verwendet. Die Dispersionsfarbstoffe umfassen Benzolazofarbstoffverbindungen (beispielsweise Monoazo- und Diazofarbstoffverbindungen), heterozyklische Azo-Farbstoffverbindungen (zum Beispiel Thiazolazo-, Benzothiazolazo-, Chinolinoazo-, Pyrizonazo-, Imidazolazo- und Thiophenazofarbstoffverbindungen), Anthrachinonfarbstoffverbindungen und kondensierte Farbstoffverbindungen (zum Beispiel Chinophthalin, Styryl- und Cumarinfarbstoffverbindungen).

Bevorzugte Dispersionsfarbstoffe sind Anthrachinonfarbstoffe und Chinophthalinfarbstoffe, welche eine hohe Lichtechtheit aufweisen.

Bei dem Verfahren zum Färben des Aramidfaserrnaterials wird die Färbetemperatur auf 160ºC oder mehr eingestellt, vorzugsweise auf 170ºC oder mehr. Die Geschwindigkeit des Färbens des Ararnidfasermaterials wird durch ein Erhöhen der Färbetemperatur gesteigert. Jedoch bewirkt die übermäßig hohe Färbetemperatur eine Verschlechterung oder Zersetzung des Aramidfasermaterials und des Farbstoffs. Daher liegt die Färbetemperatur für das Aramidfasermaterial vorzugsweise im Bereich von 160ºC bis 200ºC, noch bevorzugter zwischen 170ºC und 200ºC.

Wenn die Aramidfasern bei der Färbetemperatur in dem wäßrigen Färbemedium erwärmt werden, werden Molekularbewegungen in den feinkristallinen Bereichen gefördert, um den Farbstoffpartikeln das Eindringen und Verteilen im Inneren der Fasern zu ermöglichen. Wenn das Aramidfasermaterial abgekühlt ist, kehrt die feinkristalline Struktur zu ihrer ursprünglichen dichten Struktur zurück. Daher werden die im Inneren der Fasern enthaltenen Farbstoffpartikel in den Fasern eingeschlossen und somit zeigt das gefärbte Aramidfasermaterial einen ausgezeichnete Waschbeständigkeit.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nun unter Verwendung der folgenden Beispiele näher erläutert.

Bei den Beispielen wurde der folgende Test durchgeführt.

(1) Spektraler Transmissionsverlust STL eines Farbstoffs Dieser Test wurde wie folgt durchgeführt:

Ein Farbstoff wird mit einer Konzentration von 0,2 Gew.-% in Wasser gelöst oder dispergiert. Der pH-Wert der wäßrigen Farbstofflösung oder -dispersion wurde durch Zugeben einer wäßrigen Lösung von Essigsäure hierzu auf einen Wert von 4,0 bis 5,0 eingestellt.

Die ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung wurde mit Wasser mit demselben Volumen verdünnt wie dasjenige der ursprünglichen wäßrigen Farbstofflösung, oder die ursprüngliche wäßrige Farbstoffdispersion wurde mit Aceton mit demselben Volumen verdünnt wie dasjenige der ursprünglichen wäßrigen Farbstoffdispersion und der dispergierte Farbstoff wird in der resultierenden Wasser-Aceton-Mischung gelöst.

Die erhaltene verdünnte ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung wurde einer Messung einer spektralen Transmission To in % bei einer Wellenlänge unterzogen, bei der die verdünnte ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung ein Minimum an spektraler Transmission zeigt.

Diese ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung oder -dispersion wurde in einem geschlossenen, druckbeständigen Autoklaven aus rostfreiem Stahl bei einer Temperatur von 150ºC 60 Minuten lang wärmebehandelt.

Die wärmebehandelte wäßrige Farbstofflösung wurde mit Wasser mit demselben Volumen verdünnt wie das der wärmebehandelten wäßrigen Farbstofflösung oder die wärmebehandelte wäßrige Farbstoffdispersion wurde mit demselben Volumen Aceton verdünnt wie das der wärmebehandelten wäßrigen Farbstoffdispersion und der dispergierte Farbstoff in der resultierenden Wasser-Aceton-Mischung gelöst.

Die resultierende wärmebehandelte verdünnte wäßrige Farbstofflösung wurde einer Messung ihrer spektralen Transmission Tt in % hiervon bei einer Wellenlänge unterzogen, bei welcher die wärmebehandelte, verdünnte wäßrige Farbstofflösung ein Minimum an spektraler Transmission zeigte.

Die Messung der spektralen Transmissionen To und Tt erfolgte unter Verwendung eines automatischen spektralphotometrischen Aufzeichnungsgeräts (Typ 330), hergestellt von Hitachi Seisakusho.

Der spektrale Transmissionsverlust STL in % des Farbstoffs wurde aus den gemessenen Werten To und Tt in Übereinstimmung mit der Gleichung (I) berechnet:

STL (%) = (To - Tt) / (100 - To) x 100 (I)

(2) Grad der Färbbarkeit (K/S-Wert)

Unter Verwendung eines Macbeth Color-Eye Model M-2020PL (Warenzeichen) wurde eine gefärbte Probe auf weißes Papier gelegt und die Lichtreflektion R der gefärbten Probe bei einer Wellenlänge gemessen, bei welcher die gefärbte Probe eine minimale Lichtabsorption aufwies.

Der K/S-Wert der gefärbten Probe wurde aus R gemäß der Kubelka- Munk-Gleichung (II) berechnet:

K/S = (1 - R)²/2R

Je größer der K/S-Wert, desto größer ist die Sattheit der Farbe (Farbtiefe) der gefärbten Probe.

(3) Waschbeständigkeit

Die Waschbeständigkeit der gefärbten Probe wurde gemäß JIS L 0844-1973, Verfahren A-2, bestimmt. Bei diesem Waschbeständigkeitstest wurden ein weißes Gewebe aus Nylon-66 und ein weißes Baumwollgewebe gemäß JIS L 803-1980 an der gefärbten Probe befestigt.

(4) Lichtechtheit

Die Lichtechtheit der gefärbten Probe wurde unter Verwendung eines Eys-Super UV-Testgeräts (Warenzeichen: Model SUV-W13, hergestellt von Iwasaki Electronic Co., Ltd.) bestimmt. Die gefärbte Probe wurde einer Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen bei einer Schwarztafeltemperatur von 89ºC bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % 2 Stunden lang ausgesetzt. Das Ausmaß des Ausbleichens der gefärbten Probe wurde visuell beobachtet und gemäß der folgenden fünf Klassen beurteilt.

Beispiele 1 bis 4

Bei jedem der Beispiele wurde ein Gewebe mit Leinwandbindung aus Copoly-(p-phenylen-3,4'-oxydiphenylenterephthalamid)-Multifilamentgarnen (Aramid) mit einer Garnzahl von 1000 Denien 667 Filamente (welche unter dem Warenzeichen TECHNORA von Teijin erhältlich sind) unter Verwendung einer Lepia-Webmaschine hergestellt.

Das resultierende Aramidgewebe hatte eine Kett- und Schußdichte von 31 Garnen/25,4 mm, ein Flächengewicht von 278 g/m² und eine Dicke von 0,356 mm.

Das Aramidgewebe wurde in einer wäßrigen Lösung zum Vorwaschen, welche 1 g/Liter eines unter dem Warenzeichen SCOUROL 400 von Kao erhältlichen, nichtionischen Tensids und 0,5 g/Liter Natriumcarbonat enthielt, bei einer Temperatur von 90ºC 20 Minuten lang vorgewaschen und dann getrocknet und bei einer Temperatur von 190ºC 2 Minuten lang wärmebehandelt.

Das resultierende Aramidgewebe wurde in eine wäßrige Farbstoffdispersion mit der folgenden Zusammensetzung getaucht und darin gefärbt:

Dispersionsfarbstoff (wie in Tabelle 1 angeführt) (*)1 2 % owf

Essigsäure 0,2 ml/Liter

Dispersions- u. Egalisierungsmittel (*)2 0,5 g/Liter

Flottenverhältnis: 1:10

Anmerkungen: (*)1

Farbstoff (1) ...CI Disperse Blue 56 mit einem Molekulargewicht von 349 und einem STL-Wert von 17 %, erhältlich unter dem Warenzeichen Resoline Blue FBL.

Farbstoff (2) ...CI Disperse Red 60 mit einem Molekulargewicht von 331 und einem STL-Wert von 2 %, erhältlich unter dem Warenzeichen Resoline Red FB.

(*)2 ... erhältlich unter dem Warenzeichen Disper VG, von Meisei Kayaku.

Während des Färbeprozesses wurde die wäßrige Farbstoffdispersion bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 2ºC/Minute von Raumtemperatur auf 170ºC oder 190ºC und dann auf einer Temperatur von 170ºC bzw. 190ºC wie in Tabelle 1 angeführt 60 Minuten lang gehalten.

Das gefärbte Gewebe wurde einer Reduktionsbehandlung unterworfen, um einen an den Oberflächen der Fasern haftenden Farbstoffanteil zu entfernen. Die Reduktionsbehandlungslösung hatte die folgende Zusammensetzung:

Ätznatron (Flocken) 2 g/Liter

Hydrogensulfit 2 g/Liter

Nichtionisches Tensid (*)3 2 g/Liter

Temperatur: 80ºC

Zeitraum: 20 Minuten

Anmerkung: (*)3 ... erhältlich unter dem Warenzeichen Amira dine D, von Daiichi Kogyo-seiyaku.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiele 1 und 2

Bei jedem der Vergleichsbeispiele wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer daß der Farbstoff durch CI Disperse Red 127 mit einem Molekulargewicht von 431 und einem STL-Wert von 10 % ersetzt wurde, und die Färbetemperatur war wie in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Beispiel 5

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden mit den folgenden Ausnahmen durchgeführt.

(1) Die Copoly-(p-phenylen-3,4'-oxydiphenylenterephthalamid)- Multifilamentgarne (Technora) mit einer Garnzahl von 1000 Denier/667 Filamente wurden unter Verwendung einer Rundstuhlwirkmaschine mit einer Gauge-Zahl von 20 (Warenzeichen: Model TN-21, hergestellt von Koike Seisakusho) zu einem schlauchartigen Wirktextil verstrickt.

(2) Das Wirktextil wurde zusammen mit einer wäßrigen Farbstoffdispersion in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl mit einer Druckbeständigkeit von 25 Atmosphären oder mehr gegeben.

Die wäßrige Farbstoffdispersion hatte die folgende Zusammensetzung.

CI Disperse Blue 56 6 % owf

Disper VG 0,5 g/Liter

Essigsäure 0,2 ml/Liter

Flottenverhältnis: 1:40

Nachdem es dicht verschlossen worden war, wurde das Edelstahlgefäß in ein Siliconöl-Heizbad gestellt, in dem Heizbad bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von 2ºC/Minute von Raumtemperatur auf 170ºC erwärmt und 60 Minuten lang auf 170ºC gehalten und währenddessen geschüttelt, um ein gleichmäßiges Färben des Wirktextils zu erhalten.

(3) Das gefärbte Wirktextil wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 reduktionsbehandelt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiel 6

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden durchgeführt, außer daß die Färbetemperatur von 170ºC auf 190ºC geändert wurde.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 3

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden durchgeführt, außer daß die Färbetemperatur von 170ºC auf 130ºC geändert wurde.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 4

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden durchgeführt, außer daß CI Disperse Blue 56 durch CI Disperse Blue 165 mit einem Molekulargewicht von 405 und einem STL-Wert von 5 % ersetzt wurde, erhältlich unter dem Warenzeichen Resoline Blue BBLS.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 5

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden durchgeführt, außer daß CI Disperse Blue 56 durch CI Disperse Blue 87 mit einem Molekulargewicht von 393 und einem STL-Wert von 65 % ersetzt wurde, erhältlich unter dem Warenzeichen Palanil Brilliant Blue BGF.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiel 7

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden mit den folgenden Ausnahmen durchgeführt.

(1) CI Disperse Blue 56 wurde durch CI Disperse Red 60 mit dem in Tabelle 2 gezeigten Molekulargewicht und STL-Wert ersetzt.

(2) Die Färbetemperatur wurde von 170ºC auf 175ºC geändert.

Beispiel 8

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 7 wurden mit der folgenden Ausnahme durchgeführt.

Die Färbetemperatur wurde von 175ºC auf 190ºC geändert.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 6

Dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden mit der folgenden Ausnahme durchgeführt.

Die Färbetemperatur wurde von 170ºC auf 140ºC geändert.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 7

Dieselben Verfahrensschritte wie in Vergleichsbeispiel 6 wurden mit der folgenden Ausnahme durchgeführt.

CI Disperse Blue 56 wurde durch CI Disperse Red 60 mit dem in Tabelle 2 gezeigten Molekulargewicht und STL-Wert ersetzt.

Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Färben von vollaromatischen Polyamidfasermaterialien durch In-Kontakt-Bringen derselben innerhalb eines geschlossenen Systems mit einem Farbstoff, welcher in einem flüssigen Medium gelöst oder dispergiert ist, welcher mindestens eine Farbstoffverbindung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das vollaromatische Polyamidfasermaterial ein Copolyrner umfaßt, welches aus wiederkehrenden p-Phenylenterephthalamid- und wiederkehrenden 3,4'-Oxydiphenylterephthalamid-Einheiten besteht, wobei die Farbstoffverbindung ein Molekulargewicht von 331 bis 400 aufweist und einen spektralen Transmissionsverlust STL von 2 bis 20 % zeigt, bestimmt in der Weise, daß der Farbstoff in einer Konzentration von 0,2 Gew.% in Wasser gelöst oder dispergiert wird; daß der pH-Wert der resultierenden wäßrigen Farbstoff-Lösung oder -Dispersion auf einen Wert von 4 bis 5 durch Zugabe einer wäßrigen Essigsäurelösung eingestellt, wird um eine ursprüngliche wäßrige Farbstoff-Lösung oder -Dispersion zu erhalten; daß die ursprüngliche wäßrige Farbstofflösung mit Wasser mit demselben Volumen verdünnt wird wie das der ursprünglichen wäßrigen Farbstoff-Lösung, oder daß die ursprüngliche Farbstoff-Dispersion mit demselben Volumen Aceton verdünnt wird wie das der ursprünglichen wäßrigen Farbstoffdispersion, und daß der dispergierte Farbstoff in der resultierenden Wasser-Aceton-Mischung gelöst wird; daß die verdünnte Farbstoff-Lösung einer Messung einer spektralen Transmission To in % hiervon bei einer Wellenlänge unterzogen wird, bei der die verdünnte Farbstoff-Lösung ein Minimum an spektraler Transmission zeigt; daß getrennt hiervon die ursprüngliche wäßrige Farbstoff- Lösung oder -Dispersion in einem geschlossenen System bei einer Temperatur von 150ºC während 60 Minuten wärmebehandelt wird; daß die wärmebehandelte wäßrige Farbstoff-Lösung mit Wasser mit demselben Volumen verdünnt wird wie das der wärmebehandelten wäßrigen Farbstoff-Lösung, oder daß die wärmebehandelte wäßrige Farbstoff-Dispersion mit demselben Volumen Aceton verdünnt wird wie das der wärmebehandelten wäßrigen Farbstoff-Dispersion und daß der dispergierte Farbstoff in der resultierenden Wasser-Aceton-Mischung gelöst wird; daß die resultierende wärmebehandelte, verdünnte Farbstoff-Lösung einer Messung einer spektralen Transmission Tt in % hiervon bei einer Wellenlänge unterzogen wird, bei welcher die wärmebehandelte Farbstoff-Lösung ein Minimum an spektraler Transmission zeigt; und daß die spektrale Transmission STL in % des Farbstoffs aus den gemessenen Werten To und Tt in Übereinstimmung mit der Gleichung (I) berechnet wird:

STL (%) = (To - Tt) / (100 - To) x 100 (I)

und daß eine Färbetemperatur von 150ºC bis 200ºC ausgewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das vollaromatische Polyamidfasermaterial in der Form einer Fasermasse, eines Garns oder einer Textilie vorliegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin das vollaromatische Polyamidfasermaterial vollarornatische Polyamidfasern umfaßt und die Färbetemperatur auf einen Wert von 160ºC oder mehr eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Farbstoff mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus Dispersionsfarbstoffen, kationischen Farbstoffen, Küpenfarbstoffen, Naphthol-Farbstoffen, sauren Farbstoffen und Beizenfarbstoffen umfaßt.







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