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Verfahren zum Färben polyhydroxylierter Materialien
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oder eines labilen Substituenten unter den Verfahrensbsdingungen mit der zu färbenden Ware reagieren können. Es sind vor allem die organischen Farbstoffe zu erwähnen, die eine Athylenimingruppe, eine Acrylgruppe, insbesondere eine Acrylaminogruppe, eine Vinylsulfongruppe oder einen labilden, unter Mitnahme des Bindungs-Elektronenpaares leicht abzuspaltenden Substituenten enthalten, der im Farbstoffmoleköl mehrmals vorkommen kann.
Als labile Substituenten, die unter Mitnahme des Bindungs-Elektronenpaares absplatbar sind, kann man z. B. aliphatÍ1 ; ch gebundene Sulfonyloxygruppen und Halogenatome, insbesondere ein aliphatisch gebundenes Chloratom erwähnen. Zweckmässig stehen diese labilen Substituenten in y-oder ss-Stellung eines aliphatischen Restes, der an das Farbstoffmolelcül direkt, über eine Aminogruppe oder eine-SO-Gruppe, oder an das Stickstoffatom einer Carbonsäureamidgruppe oder einer Sulfonsäureamidgruppe gebunden ist ;
bei den in Betracht kommenden Farbstoffen, die als labile Substituenten Halogenatome enthalten, können diese austauschbaren Halogenatome auch in einem aliphatischen Acylrest, z.'B. in einem Acetylrest oder in -Stellung eines Propionylrestes oder vorzugsweise in einem heterocyclischen Rest stehen, wobei in diesem zuletztgenannten Falle solche Farbstoffe in Betracht kommen, die einen vorzugsweise monohalogenierten, heterocyclischen Ring aufweisen. Bei dieser bevorzugten Ausführungform des vorliegenden Verfahrens sind also solche Farbstoffe zu verwenden, die ein an einen heterocyclischen Ring, z. B. an einen Pyrimidin- oder Phthalazinring oder vor allem an einen Triazinring gebundenes, labiles Chloratom, enthalten..
Es kommen z. B. Farbstoffe in Betracht, die einen 2-Phenyl-4-chlor-1,3,5-triazinkern aufweisen, und
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vor allem Farbstoffe, die einen Monochlor-1,3,5- triazinkern der Formel :
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aufweisen, worin X eine substituierte Oxy- oder vorzugsweise eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe bedeutet.
Die charakteristische Gruppierung derFormel (l) kann über ein Schwefel- oder Sauerstoffatom oder mit Vorteil ü'5ër eine Stickstoffbrücke an das Farbstoffmolekül gebunden sein, z. B. über eine
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(worin n eine positive ganze Zahl ist), welche selbst direkt oder über ein Brückeng1ied, z. B. über einen Alkylenrest oder über eine, SO : : Gruppe an das Faribstoffmolekül gebunden ist.
Neben mindestens einem labilen Substituenten der angegebenen Art enthalten die gemäss vorliegendem Verfahren zu verwendenden Farbstoffe noch mindestens eine saure, vorzugsweise stark wasserlöslichmachende Gruppe, wie eine acylierte Sulfonsäureamidgruppe, eine Carboxylgruppe oder vor allem eine Sulfonsäuregruppe. Vorteilhaft verwendet man Farbstoffe, die mehr als eine solche Gruppe enthalten und die den verschiedensten Klassen angehören können, wie z. B. Stilbenfarbstoffe, Thioxanthonfarbstoffe, Azinfarbstoffe, Dioxazinfarbstoffe, Farbstoffe der Porphyrazinreihe wie die Phthalocyaninfarbstoffe, vor allem aber saure Anthrachinonfarbstoffe und Azofarbstoffe und zwar sowohl metallfreie wie metallhaltige Mono-und Polyazofarbstoffe. Besonders gute Resultate werden mit löslichen Farbstoffen erhalten, die für Baumwolle keine oder mindestens keine ausgesprochene Affinität haben, z.
B. mit wasserlöslichen 1 : 2- Chrom-oder Kobaltverbindungen von Monoazofarbstoffen, die reaktionsfähige Gruppen, z. B. einen Mono- oder Dichlor-1,3,5-triazinrest, enthalten.
Eine grosse Anzahl Farbstoffe der angegebenen Art sind bekannt oder können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden, z. B. aus Farbstoffkomponenten, die die genannten labilen Substituenten'bereits enthalten, oder indem man diese labilen Substituenten bzw. solche labile Substituenten aufweisenden Reste nach der Farbstoffherstellung in das Farbstoffmolekül nach an sich bekannten Methoden einbaut.
So erhält man durch Umsetzung von Azo-oder Anthrachinonfarbstoffen, die eine reaktionsfähige-NH-Gruppe enthalten, mit Cyanurchlorid (2, 4, 4-Trichlor-I, 3, 5- triazin) oder mit primären Kondensationsprodukten aus Cyanurchlorid, welche zwei Chloratome und an Stelle des dritten Chloratoms des Cyanurchlorids einen organischen Rest enthalten, wertvolle Kondensationsprodukte, die noch ein austauschfähiges Chloratom enthalten und zum Färben gemäss vorliegendem Verfahren geeignet sind.
Die Gruppe der erfindungsgemäss zu verwenden- den Farbstoffe, welche eine sulfonylierte Oxygruppe aufweisen, kann man z. B. so herstellen, dass man 1 Mol eines Farbstoffes, der eine Oxyalkylgruppe, z. B. eine Sulfonsäure-N-oxyalkyl- amidgruppe enthält, mit mindestens einem Mol eines organischen Sulfonsäurehalogenids, z. B.
Tosylchlorid, Benzolsulfonylchlorid oder Athan- sulfony1chlorid so umsetzt, dass die Oxygruppe acyliert wird.
Mit den aus solchen Farbstoffen und den angegebenen Urethanen und Amiden erhältlichen Foulardierlösungen oder Druckpasten können polyhydroxylierte, insbesondere cellulosehaltige Stoffe faseriger Struktur und zwar sowohl synthetische Fasern, z. B. aus regenerierter Cellulose (Viskose) wie natürliche Materialien, z. B. Leinen oder vor allsm Baumwolle und deren Mischungen wie Mischgewebe aus Baumwolle und z. B. Superpolyester am Foulard gefärbt oder bedruckt werden. Zweckmässig werden dazu wässerige Lösungen der in Betracht kommenden Farbstoffe verwendet, die 1-50% der angegebenen Urethane oder Amide enthalten.
Mit solchen Lösungen, die mehr oder weniger neutrale, vor allem anorganische Salze wie Alkalichloride oder Sulfate, gegebenenfalls auch säurebindende Mittel (vorzugsweise anorganische), wie Alkalimetallkarbonate, Alkalimetallphosphate, Alkalimetallborate oder-perborate bzw. deren Mischungen, insbesondere Puffermischungen solcher Mittel enthalten können, wird erfindungsgemäss die zu färbende Ware vorzugs- weise kalt oder bei nur mässig erhöhter Temperatur, falls keine Alkalien anwesend sind, aber auch
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C,rückhält.
Die Fixierung der Farbstoffe auf der so mit der Farbstofflösung imprägnierten Ware wird nach der Imprägnierung vorgenommen. Zu diesem Zwecke können z. B. die imprägnierten Materialien nach vorheriger partieller Trocknung, z. B. in einem warmen Luftstrom oberhalb 100"C kurze Zeit, z. B. einige Minuten oder auch während längerer Zeit erwärmt werden. In denjenigen Fällen, wo die Fixierung kurze Zeit bei stark erhöhter Temperatur, z.
B. oberhalb 1400 C oder während längerer Zeit bei tieferen Temperaturen vorgenommen wird,
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es sich, grösseregewünschte Menge Amid oder Urethan und die Farbstoffe und gegebenenfalls mehr oder weniger neutrale, anorganische Salze gleichzeitig oder einr zeln und nacheinander in Wasser aufnimmt, können auch die Farbstoffe und die Amide bzw.
Urethane zu teigförmigen oder vorzugsweise zu trockenen Präparaten verarbeitet werden. Den zur Herstellung der Imprägniierösungj verwendbaren Präparaten können ausser den erwähnten Amiden und Urethanen gegebenenfalls auch Puffersalze oder solche Mittel zugesetzt werden, die z. B. beim Erwärmen Alkali abzugeben vermögen.
Anstatt durch Imprägnierung können gemäss vorliegendem ! Verfahren die angegebenen Farbstoffe auf die zu färbenden Materialien durch Bedrucken aufgebracht werden. Zu diesem Zwecke verwendet man z. B. eine Druckfarbe,. die neben den in der Druckerei üblichen Hilfsmitteln (z. IB.
Netz- und Verdickungsmittel) und gegebenenfalls fein verteilten, nicht reaktionsfähigen Pigmentfaribstoffen, wasserlösliche Amide bzw. Urethane und mindestens einen der angegebenen Farbstoffe und gegebenenfalls ein säursbindendes Mittel oder eine Substanz enthält, die ein solches Mittel abzugeben vermag.
Als Hilfsmittel zur Herstellung der Druckpasten kommen z. B. Verdickungsmittel, wie Alkoxycelgulose, z. B. Methylcellulose, Traganth, Alginate usw. in Betracht.
Nach vorliegendem Verfahren erhält man auf polyhydroxylierten, insbesondere auf cellulosehalti- gen Stoffen auch bei Verwendung solcher Farbstoffe der angegebenen Definition, die für Baumwolle keine oder mindestens keine ausgesprochen Affinität haben, sehr wertvolle, kräftige, meist sehr volle Färbungen und Drucke von ausgezeichneten Nassechtheitseigenschaften und sehr guter Lichtechtheit. Ohne Verwendung der erfindungeemä- ssen, amidartigen Verbindungen erhält man meistens nur trüber und schwächere Färbungen und Drucke.
In gewissen Fällen kann es von Vorteil sein, die nach vorliegendem Verfahren erhältlichen Färbungen und Drucke einer Nachbehandlung zu unterwerfen. So werden z. B. die erhaltenen Färbungen zweckmässig abgeseift ; durch diese Nachbehandlung werden die nicht vollständig fixierten Farbstoffmengen entfernt., Falls die zur Herstellung der Färbungen und Drucke gemäss vorliegendem Ver- fahren'Verwendeten FaI1bstoffe metallisierbare Gruppen aufweisen., können sie einer Nachbe- handlung mit schwermetal'labgebenden, insbeson- dere kupferabgebenden Mitteln unterworfen werden.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Die Farbstoffe sind in der Regel als freie Säuren angegeben, werden aber als Alkalisalze verwendet.
Beispie'I l : 3 Teile des Farbstoffes der Formel :
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und 2 Teile Natriumkarbonat werden mit 25 Teilen Acetamid in 75 Teilen Wasser gelöst. Mit dieser Lösung imprägniert man ein Baumwollgewebe, quetscht auf 75% Gewichtszunahme ab und trocknet. bei 800.
Dann unterwirft man den Stoff einer trockenen Hitze von 1000 während 5 Minuten, spült und seift bei Kochtemperatur. Es resultiert eine gelbstichig rote, kochechte Färbung.
Behandelt man 3 Minuten bei 1400, so resultiert ein gleiches Ergebnis.
Beispiel 2 : 3 Teile des im Beispiel 1 genannten Farbstoffes und 2 Teile Natriumkarbonat werden in 25 Teilen Acetamid und 20 Teilen Wasser gelöst. Man rührt die Lösung in 50 Teile einer beim Erwärmen flüchtigen Emulsionsverdickung ein. Man bedruckt mit dieser Farbe ein Baumwollgewebe, trocknet und fixiert während einer Minute bei 200 . Dann wird gespült und kochend geseift. Es resultiert ein kräftiger, kochechter roter Druck.
Beispiel 3 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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und 2 Teile Natriumkarbonat werden mit 10 Teilen Formamid in 75 Teilen Wasser gelöst. Man imprägniert ein Baumwollgewebe, quetscht auf 75% Gewichtszunahme ab und trocknet bei 90-100Q,
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trockener Hitze von 140 während 60 Sekunden, spült und seift. Es resultiert ein kräftiges Blau.
Verwendet man den Farbstoff der Formel :
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und verfährt wie oben beschrieben, so resultiert ein kräftiges Rubin.
Wird der Stoff nach dsm Trocknen während einer Stunde in einem Trockenschrank von 800 aufbewahrt, so resultiert nach dem Spülen und
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Beispiel 4 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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und I Teil 10 n-Natriumhydroxyd werden in 25
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S GewichtszunahmeBeispiel 5 : 3 Teile des Farbstoffes. der Formel :
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und 2 Teile Natriumkarbonat werden, in 25 Teilen Harnstoff und 75 Teilen Wasser gelöst. Mit dieser Lösung imprägniert man ein Baumwolleweb, quetscht auf 75% Gewichtszunahme ab und trocknet bei 800.
Dann unterwirft man den Stoff einer trockenen Hitze von 100G während 3 Minuten, spült und seift bei Kochtemperatur. Es resultiert eine gelb-
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Behandelt man 3 Minuten bei 140 , so resultiert ein gleiches Ergebnis.
Verwendet man statt Harnstoff gleiche Teile
Formamid, Acetamid oder Malonsäurediamid und verfährt im übrigen wie oben beschrieben, so er- hält man ähnlich gute Resultate.
Wird das Gewebe zur Fixierung während einer Stunde einer Temperatur von 80 in trockener Atmosphäre ausgesetzt, so erhält man Fixierungsgekte, welche den oben beschriebenen gleichkommen.
Beispiel 6 : 3 Teile des im Beispiel 5 genannten Farbstoffes und 2 Teile Natriumkarbonat werden in 25 Teilen Harnstoff und 20 Teilen Wasser gelöst. Man rührt die Lösung in 50 Teile einer beim Erwärmen flüchtigen Emulsionsverdickung ein. Man bedruckt mit dieser Farbe ein Baumwollgewebe, trocknet und fixiert während einer Minute bei 200 . Dann wird gespült und kochend geseift. Es resultiert ein kräftiger, kochechter roter Druck.
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Beispiel 7 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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und 2 Teile Natriumkarbonat werden in 25 Teilen Harnstoff und 75 Teilen Wasser gelöst.
Man imprägniert ein Baumwollgewebe, quetscht auf 75% Gewichtszunahme ab und trocknet bei 90 bis 1000, unterwirft die Färbung ferner der Einwir- kung trockener Hitze von 140'während 60 Sekunden, spült und seift. Es resultiert ein kräftiges Blau.
Verwendet man den Farbstoff der Formel :
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und verfährt wie oben beschrieben, so resultiert ein kräftiges Rubin.
Wird der Stoff nach dem Trocknen während einer Stunde in einem Trockenschrank von 800 aufbewahrt, so resultiert nach dem Spülen und Seifen ein ähnlich gutes Resultat.
Ein ähnlich gutes Resultat kann auch erhalten werden, indem man das Gewebe während drei Stunden einer trockenen Wärme von 400 unterwirft.
Verwendet man statt eines Baumwollgewebes ein Zellwollgewebe, so erhält man ähnlich'gute Färbungen.
Beispiel 8 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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und 1 Teil 10 n-Natriumhydroxyd werden in 25 Teilen Harnstoff und 75 Teilen Wasser gelöst. Man imprägniert ein Baumwollgewebe in dieser
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Es resultiert eine kochechte, violette Färbung.
Beispiel 9 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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werden mit 2 Teilen Natriumkarbonat und 10 Teilen Harnstoff vermischt in 90 Teilen Wasser gelöst.
Mit dieser Lösung imprägniert man ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle, quetscht auf 70% Gewichtszunahme ab und trocknet.
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Dann unterwirft man das Gewebe der Einwirkung von trockener Hitze von 1600 während 5 Minuten, spült und seift bei Kochtemperatur während 15 Minuten in einer gen Lösung eines ionenfreien Waschmittels, spült und trocknet.
Es resultiert eine kräftigegelbstichige Färbung.
Verwendet man statt obengenannten Farstoff 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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wieBeispiel 10 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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werden mit 2 Teilen Natriumkarbonat und 20 Teilen Harnstoff vermischt in 80 Teilen Wasser gelöst.
Mit dieser Lösung imprägniert man ein Baumwollgewebe, quetscht auf 75% Flüssigkeitsauf- nahme ab und trocknet, so dass der Stoff noch etwa 15% Restfeuchtigkeit enthält.
Dann wird das Gewebe während einer Stunde im Trockenkasten'bei 80-90 gehalten und anschliessend gespült und bei Kochtemperatur während 15 Minuten in einer 0, 3% igen Lösung eines ionenfreien Waschmittels geseift.
Es resultiert eine licht-und waschechte rote Färbung.
Verwendet man statt obengenanntem Farbstoff gleiche Teile des Farbstoffes der Formel :
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so erhält man ein ähnlich gutes Ergebnis.
Verwendet man statt obgenanntem Farbstoff 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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während mit gleichen Teilen des 1 : 2-Chromkom- plexes des Farbstoffes der Formel
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ein Korinth und mit entsprechenden Teilen des 1 : 2-Kobaltkomplexes des gleichen Failbstoffes ein braunstichiges Bordeaux entsteht, welche ebenfalls vorzüglich waschecht und lichtecht sind.
Beispiel 11 : 2 Teile Kupferphthalocyanin-
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Qprchloräthylamid-trisulfonsäure wer-risiertes. Baumwollgewebe und quetscht auf 75 % Gewichtszunahme ab.
Nach. dem Trocknen wird das Gewebe während 5 Minuten bei 140 der Einwirkung trockener Hitze unterworfen und anschliessend gespült und kochend geseift.
Es resultiert eine reine türkisblaue Nuance von vorzüglicher Waschechtheit.
Bereitet man eine Lösung aus 2 Teilen des Farbstoffes der Formel :
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welcher gemäss den Angaben aus der britischen Patentschrift Nr. 478, 514 hergestellt wurde, 10 Teilen 10 n-natronlauge und 20 Teilen Harnstoff in 70 Teilen Wasser und appliziert sie wie oben , beschrieben auf ein Baumwollgewebe, so erhält man ein kräftiges rotstichiges Gelb.
Beispiel 12 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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werden mit 20 Teilen Harnstoff vermischt in 100 Teilen Wasser gelöst.
Nach Zugabe von 2 Teilen Natriumkarbonat wird ein Bauwollgewebe in dieser Lösung bei 60
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quetscht und getrocknet.
Dann wird das Gewebe während 5 Minuten einer trockenen Hitze von 1400 ausgesetzt, an-
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getrocknet.
Es resultiert eine waschechte grünstichig gelbe Färbung.
Beispiel 13 : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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werden mit 20 Teilen Harnstoff vermischt in 80 Teilen Wasser gelöst und 2 Teile Natriumkarbonat zugegeben.
Mit. dieser Lösung foulardiert man ein mercerisiertes Baumwollgewebe, quetscht auf 60%, Flüs- sigkeitsaufnahme ab, und fährt nach einer teilweisen Zwischentrocknung. auf etwa 30% Restfeuch- tigkeit durch einen Düsentrockner, der mit trockener Luft von etwa 1600 gespeist wird, wobei die Passagezeit zirka 20 Sekunden beträgt.
Anschliessend wird das Gewebe gespült geseift, nochmals gespült und getrocknet, wobei ein volles Rot mit guter Waschechtheit resuliert.
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kalziniertes Natriumkarbonat und 30 Teile des Farbstoffes der Formel :
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Mit der erhaltenen. Lösung wird bei 50-60' ein Mischgewebe aus 35 Teilen Baumwolle und 65 Teilen Dacron foulardiert, getrocknet und anschliessend 4 Minuten auf 1800 gehalten.
Nach der üblichen 20 Minuten dauernden Nachbehandlung in einer 2 g/l eines ionenfreien
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2 g/l kalziniertestrocknet.
Man erhält eine tief gelb gefärbte, gleichmässige Färbung.
Beispiel 15 : 2 Teile der auf l Atom Chrom 2 Moleküle des Farbstoffes der Formel :
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komplex gebunden enthaltenden Chromverbindung werden mit 20 Teilen Harnstoff in 80 Teilen Wasser gelöst. Nach Zugabe von 2 Teilen Natriumkarbonat imprägniert man ein Baumwollgewebe mit dieser Lösung, quetscht auf 75% Gewichtszunahme ab und trocknet. Dann unterwirft man das Gewebe während 3 Minuten einer trockenen Hitze von 1001, spült, seift bei Kochtemperatur und trocknet. Es resultiert ein wasch-und lichtechtes Korinth.
Verwendet man statt des obengenannten Chromkomplexes den entsprechenden 1 : 2-Kobaltkomplex, so resultiert eine braunrote, ebenfalls echt fixierte Färbung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Färben polyhydroxylierter Materialien faseriger Struktur nach dem Druckoder Foulardierverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man Farostofflösungen oder Druckpasten verwendet, die wasserlösliche, amidartige Verbindungen mit vorzugsweise höchstens 4 Kohlenstoffatomen und einer H'N-CO-Gruppierung, insbesondere wasserlösliche Amide aliphatischer Carbonsäuren oder Harnstoffe und einen organischen Farbstoff enthalten, der auf den zu färbenden MatorialienunterBildungeinerchemischenBindung fixierbar ist, und gegebenenfalls nach partieller Trocknung die zu färbende Ware der Einwirkung trockener Wärme aussetzt.