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Verfahren zur Herstellung von Reduktionsmitteln und Farbstoffpräparaten
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gegebenenfalls unter Mitverwendung von Natron- lauge, verwendet. In vielen Fällen kann ein passender Reaktionsansatz dadurch erhalten werden, dass das handelsübliche, Kristallwasser enthaltende, Schwefelnatrium geschmolzen und hierauf mit dem zu verwendenden Abbauprodukt versetzt wird.
Die Reaktion wird nach dem vorliegenden
Verfahren in der Wärme durchgeführt. Bei der
Wahl der Temperatur nimmt man zweckmässig auf den Charakter des verwendeten Abbau- produktes Rücksicht, indem man bei stark abge- bauten Produkten wie Glucose, Fruchtzucker oder
Rohrzucker verhältnismässig schwächer, z. B. nur auf 60-80 0 erhitzt, bei weniger stark abgebauten Produkten wie Dextrin oder British Gum hin- gegen höher z. B. auf 80-100 oder sogar noch etwas höher.
Die erhaltenen Produkte sollen bei Temperaturen unterhalb 1300 C bis zur Trockne eingedampft werden. Zweckmässig nimmt man das Trocknen im Vakuum vor, bei Temperaturen, die die Reaktionstemperatur nicht oder nicht wesentlich übersteigen.
Die so erhaltenen Reduktionsprodukte sind in getrocknetem Zustand überraschend beständig und sehr wenig hygroskopisch. Sie eignen sich insbesondere zum Reduzieren von Schwefelfarbstoffen und können das beim Färben mit Schwefelfarbstoffen übliche Schwefelnatrium oder auch andere zu diesem Zwecke vorgeschlagene Reduktionsmittel mit Vorteil ersetzen. Viele Schwefelfarbstoffe können unter Verwendung dieser Reduktionsmittel wie Direktfarbstoffe aus sodaalkalischem Bade gefärbt werden, während bei gewissen Schwefelfarbstoffen eine Zugabe von etwas Alkalihydroxyd erwünscht ist. Unter Verwendung der vorliegenden Reduktionsmittel angesetzte Färbebäder sind merklich weniger alkalisch (pH-Wert) als die mit Schwefelnatrium hergestellten Färbebäder.
Es gelingt auch, den absoluten Salzgehalt der Färbebäder geringer zu bemessen als nach den bekannten Verfahren, was beim Färben auf stehenden Bädern von Bedeutung ist.
Es wurde'ferner gefunden, dass wertvolle Farbstoffpr parate erhalten werden können, wenn man Schwefelfarbstoffe mit den oben beschrieben"
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nen Reduktionsmitteln mischt. Die unter der
Bezeichnung Schwefelfarbstoffe zusammenge- fassten Produkte sind als solche in der Regel wasserunlöslich und werden üblicherweise vor dem Färben durch Behandlung mit alkalisch reduzierenden Mitteln, z. B. Schwefelnatrium- lösungen, in eine wasserlösliche Form, in die sogenannte Leukoverbindung, übergeführt. Dies bewirkt eine Komplikation des Färbeverfahrens und man hat daher Schwefelfarbstoffe auch schon in Farbstoffpräparate übergeführt, die unmittelbar in Wasser löslich sind und ohne vorgängige
Reduktion zum Färben verwendet werden können.
Die bisher bekannten Färbepräparate dieser Art befriedigen jedoch in mancher Hinsicht nicht, indem sie zum Teil schlechtere Farbausbeuten geben oder gegenüber dem oxydierenden Einfluss der Luft nicht genügend beständig sind.
Gemäss vorliegendem Verfahren kann man
Schwefelfarbstoff-Präparate in verschiedener Weise herstellen, wobei jedoch stets in irgend einer Form eine Mischung von Schwefelfarbstoffen und einem gemäss obigem Verfahren erhältlichen
Reduktionsmittel entsteht.
Im einfachsten Fall kann man einen trockenen
Schwefelfarbstoff mit einem trockenen Reduktionsmittel gemäss vorliegendem Verfahren mischen. Man erhält auf diese Weise Präparate, die sich in alkalischem,'beispielsweise soda- alkalischem oder gegebenenfalls alkalihydroxyd- alkalischem Färbebade leicht lösen und unmittelbar verwendbare Färbebäder ergeben.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens kann man Schwefelfarbstoffe auch vorerst in die entsprechenden Leukoverbindungen überführen und die erhaltenen Leukoverbindungen mit den gemäss vorliegendem Verfahren erhältlichen Reduktionsmitteln vermischen. Man kann z. B. die Leukoverbindung in trockener Form herstellen und mit einem trockenen Reduktionsmittel vermischen oder aber die noch feuchten Leukoverbindungen mit feuchten Reduktionsmitteln vermischen und die Mischung trocknen. Gewünschtenfalls kann man auch nur eine der beiden Komponenten in feuchtem Zustande verwenden.
Eine besonders günstige Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass man Schwefelfarbstoffe mit einem Überschuss von Schwefelalkalien in konzentrierter Lösung in ihre Leukoverbindungen überführt, hierauf Abbauprodukte nativer Kohlehydrate zugibt und in der so entstehenden Mischung die Herstellung der Reduktionsmittel vornimmt. Hier kann es notwendig sein, durch Anwendung nicht zu scharfer Reaktionsbedingungen, z. B. durch Vermeidung allzu hoher Temperaturen, auf die bei manchen Farbstoffen vorhandene Empfindlichkeit Rücksicht zu nehmen. Bei dieser Ausführungform des Verfahrens genügen in manchen Fällen verhältnismässig geringe Mengen von Abbauprodukten nativer Kohlehydrate, um zusammen mit dem Schwefelfarbstoff und relativ grossen Mengen Schwefelnatrium beständige Präparate zu liefern.
Beispielsweise kann man 1 Teil
Schwefelfarbstoff mit etwa 4 Teilen Schwefel- natrium verküpen und hierauf unter Zusatz von nur etwa 1 Teil Dextrin das Reduktionsmittel in
Mischung mit dem Leukoschwefelfarbstoff ent- stehen lassen.
Die gemäss vorliegendem Verfahren erhaltenen trockenen Mischungen von Schwefelfarbstoffen, gegebenenfalls in Leukoform, und Reduktionsmitteln sind Produkte von überraschender Beständigkeit, die sehr wenig hygroskopisch sind und der Oxydation durch Luftsauerstoff ausserordentlich wenig unterworfen sind. Solche Farb- stoffpräparate können in vielen Fällen wie Direktfarbstoffe aus sodaalkalischem Medium gefärbt werden. Je nach dem verwendeten Farbstoff kann es zweckmässig sein, an Stelle von oder zusätzlich zu Soda geringe Mengen Alkalihydroxyd zu verwenden.
Es ist zwar bekannt, dass Kohlehydrate wie Dextrin oder Glucose Schwefelfarbstoffe zu reduzieren vermögen und färberisch brauchbare Küpen liefern können. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, trockene SchwefelfarbstoffPräparate mit einem Gehalt an solchen Kohlehydraten herzustellen. Demgegenüber führt das vorliegende Verfahren, bei dem sich eine chemische Reaktion zwischen dem Schwefelalkali und dem Kohlehydrat abspielt, zu Präparaten von überraschender Beständigkeit und besitzt fernerhin den Vorteil, mit praktisch allen bekannten Schwefelfarbstoffen anwendbar zu sein.
In den nachstehenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile, falls nichts anderes vermerkt ist, die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel l : Zu 25 Teilen im eigenen Kristallwasser geschmolzenem Schwefelnatrium werden bei 80 50 Teile weisses oder blondes Dextrin eingerührt. Unter mässiger SchwefelwasserstoffEntwicklung steigt die Temperatur der Schmelze infolge exothermer Reaktion auf 105-108 . Nach 5 Minuten wird der sirupöse Brei im Vakuum bei 1000 getrocknet. Man erhält eine blasige, spröde Masse, die nach dem Pulverisieren ein gelbes Pulver darstellt, das stark reduzierende Eigenschaften besitzt und nicht hygroskopisch ist.
Verwendet man an Stelle von Dextrin eine entsprechende Menge Rohrzucker, Glucose oder Fruchtzucker, so arbeitet man zweckmässig bei tieferer Temperatur, z. B. bei 60-80 , und trocknet beispielsweise im Vakuum bei 60-700. An Stelle des im eigenen Kristallwasser geschmolzenen Schwefelnatrium lässt sich auch eine von den mechanischen Verunreinigungen filtrierte 10-15%ige Schwefelnatriumlösung verwenden.
Beispiel 2 : 1 Teil des blauen Schwefelfarbstoffes, der aus dem Leuko-Indopheno1 der Formel
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durch Schwefeln erhältlich ist, wird als konzen-
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triertes Pulver mit 3 Teilen des nach Beispiel 1 erhaltenen Reduktionsmittels gemischt. Man erhält ein haltbares Produkt.
Beispiel 3 : 6 Teile des blauen Schwefelfarbstoffes gemäss Beispiel 2 werden mit 5 Teilen
Schwefelnatrium kristallisiert in 40 Teilen Wasser bei 1000 verküpt. Die alkalische Reaktion wird mit 1 Teil Eisessig abgeschwächt und die gelbe
Lösung im Vakuum eingedampft. Dieses Leuko- präparat wird mit 15 Teilen des Reduktionsmittels gemäss Beispiel 1 coupiert. Man erhält ein halt- bares Leukopräparat, das direkt aus sodaalkali- schem Bade, gegebenenfalls unter Zusatz von verhältnismässig wenig Schwefelnatrium oder des nach Beispiel 1 herstellbaren Reduktionsmittels, gefärbt werden kann.
Beispiel 4 : 6 Teile des blauen Schwefel- farbstoffes gemäss Beispiel 2 werden mit 5 Teilen
Schwefelnatrium kristallisiert und 40 Teilen
Wasser verküpt. Hierauf werden 10 Teile Dextrin zugesetzt und die gelbe Küpenlösung im Vakuum eingedampft. Dieses Leukoprodukt wird mit
6 Teilen des Reduktionsmittels gemäss Beispiel 1 coupiert. Man erhält ein haltbares Leukopräparat.
Beispiel 5 : 5 Teile Pyrogentiefschwarz D (Schultz, Farbstofftabellen, 7. Auflage, Nr. 1077 als konz. Farbstoffpulver) werden mit 4 Teilen
Schwefelnatrium in 10 Teilen Wasser verküpt und mit 3 Teilen Dextrin blond 5-10 Minuten gekocht. Nach dem Eindampfen im Vakuum erhält man ein haltbares Leukopräparat, das
Baumwolle oder Zellwolle aus regenerierter
Cellulose aus sodaalkalischem Bade in schwarzen
Tönen färbt.
Beispiel 6 : 50 Teile des in Beispiel 2 ge- nannten Farbstoffes werden mit 30 Teilen
Schwefelnatrium in 250 Teilen Wasser verküpt und hierauf nach Zusatz von weiteren 60 Teilen
Schwefelnatrium und 125 Teilen Dextrin
5 Minuten gekocht. Nach dem Eindampfen im Vakuum erhält man ein haltbares Leukopräparat, das Baumwolle oder Zellwolle aus regenerierter
Cellulose aus sodaalkalischem Bade in blauen Tönen färbt. Man kann auch ohne Nachteil die Gesamtmenge des Schwefelnatriums auf einmal zugeben.
Beispiel 7 : 1 Teil Pyrogengelb 0 (Schultz, a. a. O. Nr. 1067) als konz. Farbstoffpulver wird mit 4 Teilen des Reduktionsmittels gemäss Beispiel 1 coupiert. Man erhält ein haltbares Präparat, das aus natriumhydroxydalkalischem Bade Baumwolle oder Zellwolle aus regenerierter Cellulose in gelben Tönen färbt.
Beispiel 8 : 25 Teile Pyrogengelb 0 (Schultz, a. a. O. Nr. 1067) als konz. Farbstoffpulver werden in 400 Teilen Wasser, enthaltend 150 Teile Schwefelnatrium krist. bei etwa 100 0 verküpt und hierauf mit 40 Teilen Dextrin versetzt. Man dampft im Vakuum bei 80-100'zur Trockne ein und erhält ein haltbares Präparat, das aus natnumhydroxydalkalischem Bade Baumwolle oder Zellwolle in gelben Tönen färbt.
Beispiel 9 : 10 Teile des nach Beispiel 7 er- haltenen Farbstoffpräparates werden in 200 Teilen
Wasser unter Zusatz von 5 Raumteilen Natron- lauge von 36 Bé bei 80 C angerührt. Diese
Stammküpe gibt man einem Färbebade zu, das in 2000 Teilen Wasser 10 Teile Soda enthält und färbt 100 Teile bei etwa 60 C eine Stunde.
Hierauf wird die Ware wie üblich abgequetscht, gespült und fertiggestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Reduktionsmitteln, insbesondere für Schwefelfarbstoffe, da- durch gekennzeichnet, dass man Abbauprodukte nativer Kohlehydrate in konzentrierter Lösung in der Wärme mit Schwefelalkalien behandelt und die erhaltenen Produkte bei Temperaturen unterhalb 130 C trocknet.
2. Verfahren zur Herstellung von Farbstoffpräparaten, dadurch gekennzeichnet, dass man Schwefelfarbstoffe mit den gemäss Patentanspruch 1 erhältlichen Reduktionsmitteln mischt.