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Verfahren zur Fertigstellung von Textilfärbungen
Neben den altbekannten Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilien haben seit einiger Zeit auch solche Verfahren praktische Bedeutung erlangt, bei welchen der Farbstoff mit der Faser eine chemische Bindung eingeht, wobei in erster Linie das Färben und Bedrucken von cellulosehaltigen Fasern mit Farbstoffen, die mit den Oxygruppen der Cellulose eine chemische Bindung einzugehen vermögen, erwähnenswert sind. Bei dieser Art des Färbens lässt es sich kaum vermeiden, dass ein Teil des Farbstoffes sich der Reaktion mit der Faser entzieht. Dieser nicht gebundene Farbstoff muss nun wieder von der Faser entfernt werden. Soweit er nur lose-sozusagen oberflächlich-auf der Faser haftet, lässt er sich durch gutes Spülen, z. B. durch Spülen mit Wasser bei Siedetemperatur, entfernen.
Diese Massnahme genügt jedoch nicht, um auch den in der Regel zwar geringen Rest an Farbstoff zu entfernen, der sich nicht mit der Faser umgesetzt hat, jedoch stark in die Faser eingedrungen ist. Gerade dieser Rest an Farbstoff vermag jedoch in manchen Fällen, z. B. beim Nassbügeln oder beim Waschen, schwerwiegende Nachteile verursachen, indem er sich unter gewissen Einwirkungen doch wieder aus der Faser ablöst und dann beispielsweise bei Drucken unbedruckte Stellen und beim Waschen und Nassbügeln weisses Gewebe anfärbt.
Das vorliegende Verfahren ermöglicht es, den nicht an die Faser gebundenen Farbstoff sehr weitgehend bis vollständig zu entfernen und damit die erwähnten Nachteile zu beheben. Dieses Verfahren betrifft demgemäss die Fertigstellung von Textilfärbungen, einschliesslich Textildruck, welche auf Cellulosefasern mit Farbstoffen hergestellt worden sind, die mit den betreffenden Textilien eine chemische Bindung einzugehen vermögen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die so gefärbten Textilien mit wässerigen Zubereitungen behandelt, die anionaktive Dispergiermittel enthalten, deren Kation durch eine organische Base gebildet wird.
Als Textilien, die in der angegebenen Weise gefärbt werden, kommen solche aus nativen oder regenerierten Cellulosefasern wie Leinen, Baumwolle, Kunstseide (Viskose) oder Zellwolle in Betracht.
Die Farbstoffe, mit welchen die Fasern gefärbt werden, müssen mindestens eine reaktionsfähige Gruppe bzw. einen reaktionsfähigen Substituenten besitzen. Im übrigen können sie den verschiedensten Farbstoffklassen angehören, z. B. kommen Stilbenfarbstoffe, Perinonfarbstoffe, Peridicarbonsäureimidfarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, sulfonsäuregruppenhaltige Kupferphthalocyanine, vor allem aber die sauren Anthrachinon- und Azofarbstoffe, u. zw. sowohl metallfreie als auch metallisierbare und metallhaltige Mono- oder Polyazofarbstoffe in Betracht, welche Gruppierungen oder einen Substituenten aufweisen, die mit Polyhydroxylverbindungen reagieren können. Als besonders vorteilhaft erweisen sich Metallkomplexe. von Azofarbstoffen, z. B.
Kupferkomplexe, oder diejenigen Chrom-und Kobaltkomplexe, in welchen ein Atom des Schwermetalles komplex an zwei Moleküle Monoazofarbstoff gebunden ist. Die Farbstoffe enthalten zweckmässig mindestens eine saure, wasserlöslichmachende Gruppe, vorzugsweise eine Sulfonsäuregruppe.
Unter den erwähnten, reaktionsfähigen Gruppen oder Substituenten sind , B. die Äthylenimidgruppe, Epoxygruppen, die Vinylgruppierung in einer Vinylsulfongruppe oder im rylsäurerest, und vor allem solche labile Substituenten zu erwähnen, die unter Mitnahme des Bindungs-Elektronenpaares leicht abzuspalten sind.
Als labile Substituenten, die unter Mitnahme des Bindungs-Elektronenpaares abspaltbar sind, kann man z. B. aliphatisch gebundene Phosphor- oder Schwefelsäureestergruppen, Sulfonsäurefluoridgruppen und vor allem aliphatisch gebundene Sulfonyloxygruppen und Halogenatome, insbesondere ein aliphatisch
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gebundenes Chloratom erwähnen. Zweckmässig stehen diese labilen Substituenten in'1- oder 8-Stellung eines aliphatischen Restes, der direkt oder über eine Amino-, Sulfon-oder Sulfonsäureamidgruppe an das Farbstoffmolekül 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 8-Stellung eines Propionylrestes) oder in einem heterocyclischen Ring stehen, wobei in diesem zuletztgenannten Falle sowohl solche Farbstoffe in Betracht kommen, die einen monohalogenierten, heterocyclischen Ring aufweisen, z. B. einen monochlorierten 1, 3, 5-Tnazinrest wie den 1, 3, 5-Triazinrest der Formel :
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worin X eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe oder eine substituierte Oxygruppe bedeutet, wie auch Farbstoffe mit einem Dichlortriazinrest oder einem Dichlorpyrimidinrest.
Eine grosse Anzahl Farbstoffe der angegebenen Art ist bekannt oder kann 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 aufweisende Reste nach der Farbstoffherstellung in das Farbstoffmolekul nach an sich bekannten Methoden einbaut.
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primären Kondensationsprodukten aus Cyanurchlorid, welche zwei Chloratome und an Stelle des dritten Chloratoms des Cyanurchlorid 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 verwendenden 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-oxyalkylamidgruppe oder eine ss-Oxyalkylsulfongruppe mit mindestens einem Mol eines organischen Sulfonsäurehalogenids, z. B. p-Toluolsulfonsäurechlorid, Benzolsulfonylchlorid oder Äthansulfonylchlorid, oder mit konzentrierter Schwefelsäure bzw. mit Chlorsulfonsäure so umsetzt, dass die Oxygruppe acyliert wird.
Die Textilmaterialien können nun in für derartige Farbstoffe bekannter Art und Weise gefärbt oder bedruckt werden. So empfiehlt es sich beispielsweise, die Dichlortriazinreste enthaltenden Farbstoffe nach der sogenannten Direktfärbemethode bei Raumtemperatur aus verdünntem, alkalischem, gegebenenfalls stark salzhaltigem wässerigem Bade zu färben. Die Monochlortriazinreste enthaltenden Farbstoffe werden vorteilhaft nach dem Druck- oder Padfärbeverfahren in der Wärme fixiert, d. h. auf die zu färbende Ware durch Foulardieren oder durch Drucken unter Verwendung geeigneter Verdickungen. z. B.
Alginaten, aufgebracht und dann mittels säurebindender Mittel fixiert.
Bevor nun das so gefärbte Textilmaterial gemäss dem vorliegenden Verfahren mit den wässerigen, anionaktive Dispergiermittel enthaltenden Zubereitungen behandelt wird, sollen durch gründliche, zweckmässig wiederholtes Spülen mit warmem und/oder kaltem Wasser die noch auf dem Textilmaterial befindlichen, in dieser Weise entfernbaren Stoffe, wie in der noch anhaftenden Badflüssigkeit gelöste Farbstoffreste, Druckereihilfsmittel, z. B. Verdickung, insbesondere aber Stoffe mit ausgesprochenen Elektrolyteigenschaften wie Natriumsulfat und Natriumkarbonat, nach Möglichkeit herausgewaschen werden.
Die beim vorliegenden Verfahren zu verwendenden, wässerigen Zubereitungen - in der Regel handelt es sich um echte oder doch mindestens kolloidale Lösungen - enthalten mindestens ein anionaktives Dispergiermittel, dessen Kation durch eine organische Base gebildet wird. Diese Dispergiermittel leiten sich vorzugsweise von stickstoffhaltigen Basen, z. B. von primären, sekundären oder insbesondere tertiären Aminen ab, wobei in letzterem Falle die gewöhnlichen Salze der tertiären Basen und auch die daraus erhältlichen quaternären Ammoniumsalze in Betracht kommen.
Geeignete Salze sind beispielsweise diejenigen aus tertiären Aminen und höhermolekularen, d. h. etwa 12 - 20 Kohlenstoffatome enthaltenden
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Fettsäuren, insbesondere die Salze aus tertiären Aminen der Formel :
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worin R, und R2 niedrigmolekulare Alkylreste, wie Äthyl- oder Methylgruppen, und R einen Alkyl- oder Cycloalkylrest bedeuten, und aus den erwähnten, höhermolekularen Fettsäuren. Als Beispiel einer solchen Verbindung sei das Dimethylcyclohexylamin-oleat erwähnt. Geeignete quaternäre Verbindungen sind diejenigen der Formel :
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einer höhermolekularen Fettsäure bedeuten. Hier kann als Beispiel das Tetramethylammoniumoleat genannt werden.
Dem Behandlungsbad, das die anionaktiven Dispergiermittel enthält, können noch weitere, für den vorgesehenen Zweck geeignete Stoffe zugesetzt werden. Besonders gute Wirkungen werden in der Regel erzielt, wenn die Bäder noch mindestens eines der nachstehend unter A-C aufgeführten Produkte enthalten.
A. Seife, insbesondere Kalium- oder Natriumsalze höhermolekularer Fettsäuren, z. B. Seifen, die im wesentlichen aus Kalium- und/oder Natriumoleat bestehen.
B. lonenfreie Dispergiermittel. Mit Vorteil kann hier Polyvinylpyrrolidon verwendet werden, wobei Polymerisate von niedrigem oder hohem Polymerisationsgrad in Betracht kommen, z. B. ein Polyvinylpyrrolidonmit einem Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 40 000 oder ein solches mit einem Durchschnittsmole. kulargewicht von etwa 700 000.
Weitere geeignete, ionenfreie Dispergiermittel sind die Polyglykoläther von höhermolekularen Oxyverbindungen. Diese können beispielsweise eine Polyglykolätherkette von etwa 8-40-CH-CHL-0-Grup-
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worin Ri ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit höchstens drei Kohlenstoffatomen oder eine Oxymethylgruppe, R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und n eine ganze Zahl im Werte von höchstens 4, vorzugsweise aber 2, bedeuten.
Als Beispiele seien die Amine der folgenden Zusammensetzung erwähnt :
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Der Zusatz der hier unter C angeführten Verbindungen ist insbesondere dann angezeigt wenn der für die Herstellung der Färbung benützte Farbstoff komplex gebundenes Schwermetall, z. B. Chrom, Kobalt oder insbesondere Kupfer enthält.
Wie bereits angedeutet, sollen die beim vorliegenden Verfahren zu verwendenden wässerigen Zubereitungen von Stoffen mit ausgesprochenen Elektrolyteigenschaften möglichst frei sein. Es ist ohne weiteres klar, dass die erfindungsgemäss notwendigen, anionaktiven Dispergiermittel sowie die unter C angegebenen Amine hier nicht als Elektrolyte im engeren Sinne aufzufassen sind. Ebenso wirkt sich im allgemeinen ein ganz geringer Salzgehalt in Form der normalen Wasserhärte, soweit sie den für Färbereiwasser allgemein zulässigen Bereich nicht überschreitet, kaum nachteilig aus. Dagegen ist darauf zu achten, dass nicht sonstwie Elektrolyt in die Behandlungsbäder gebracht wird. Insbesondere sollen nur solche Dispergiermittel und weitere Hilfsstoffe verwendet werden, die die sonst üblichen, aus Salzen wie Natriumsulfat bestehenden Streckmittel nicht enthalten.
Die Anwesenheit von Zusätzen und Streckmitteln ohne Elektrolyteigenschaften, wie Harnstoff oder Dextrin, verursacht jedoch in der Regel keine Nachteile.
Die für die Nachbehandlung der Färbungen benUtzten wässerigen Zubereitungen zeigen ihre vorteilhafte Wirkung schon bei einem geringen Gehalt der erwähnten Stoffe. Aus den obigen Angaben lässt sich auch entnehmen, dass die Menge der erfindungsgemäss zu verwendenden Stoffe umso kleiner sein darf, je weniger störende Elektrolyte das Behandlungsbad enthält, so dass man bei weichem oder gar destilliertem Wasser bedeutend weniger von den Hilfsstoffen benötigt als bei hartem Wasser.
Die Menge des anionaktiven Dispergiermittels mit organischer Base als Kation kann im allgemeinen so bemessen werden, dass in 1000 Teilen der wässerigen Zubereitung etwa 0, 5-10 Teile dieses Mittels vorhanden sind. Die Mengen der gegebenenfalls weiter zuzusetzenden, unter A, B und C aufgeführten Hilfsmittel sollen von der gleichen Grössenordnung sein. Zweckmässig beträgt die Menge dieser Zusätze nur einen Bruchteil, z. B. 1/10-1/2, der Menge des anionaktiven Dispergiermittels mit organischer Base als Kation. Das Flottenverhältnis kann innerhalb weiter Grenzen, z. B. zwischen 1 : 10 und 1 : lOO. ge- wählt werden.
Es ist von Vorteil, bei erhöhter Temperatur, z. B. Siedetemperatur oder in der Nähe des Siedepunktes, zu arbeiten und die Behandlung auf mindestens einige Minuten, z. B. 5-30 Minuten, auszudehnen.
Mit geeigneten Vorrichtungen kann auch kontinuierlich gearbeitet werden. Anschliessend an die Behandlung nach dem vorliegenden Verfahren empfiehlt es sich, die Textilmaterialien mit kaltem Wasser zu spülen.
Sofern für die Fertigstellung der Färbungen neben dem anionaktiven, eine organische Base als Kation enthaltenden Dispergiermittel noch mindestens einer der Hilfsstoffe der unter A, B und C angegebenen Zusammensetzung benützt wird, so kann man die jeweils erforderlichen Hilfsstoffe, anstatt sie einzeln dem Behandlungsbad zuzusetzen, zu gebrauchsfertigen, beständigen Präparaten vermischen. Diese sind dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein anionaktives Dispergiermittel, dessen Kation durch eine organische Base gebildet wird, und mindestens einer der Hilfsstoffe der unter A, B und C angegebenen Zusammensetzung enthalten.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes bemerkt wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel l. : 2 Teile des Farbstoffes der Formel :
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werden mit 2 Teilen Natriumkarbonat und 5 Teilen Harnstoff in 100 Teilen Wasser gelöst. Man imprägniert damit ein Baumwollgewebe, quetscht ab, trocknet und dämpft 3 Minuten bei 1000. Dann wird 5 Minuten in kaltem Wasser und 5 Minuten in 500 warmem Wasser gespült und anschliessend 15 Minuten bei 950 in einer Lösung behandelt, welche in 1000 Raumteilen 4 Teile eines Präparates der folgenden Zusammensetzung enthält :
60 Teile Dimethylcyclohexylaminoleat
10 Teile Kaliumoleat
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Alle Bäder werden im Flottenverhältnis von 1 : 40 angewendet und enthalten gewöhnliches Leitungswasser von etwa 100 deutscher Härte. Anschliessend wird noch kalt gespült und getrocknet. Man erhält eine sehr echte, rubinrote Färbung, welche insbesondere gute Nassbügel- und gute Schweiss- und Wasserechtheit aufweist.
Führt man alle Operationen in destilliertem Wasser aus, so wird bereits unter Verwendung von 1 Teil der obigen Mischung in 1000 Teilen Wasser ein ähnlich gutes Resultat erhalten.
Ersetzt man das oben genannte Amin durch entsprechende Teile eines der Amine der Formeln (5), (6) oder (7) oder der Aminosäure der Formel : CH3-NH-CH2 -COOH und verfährt im übrigen wie oben beschrieben, so erhält man ähnlich gute Resultate.
Verwendet man in obiger Mischung statt 20 Teilen der Polyvinylpyrrolidonlösung eine entsprechende Menge der Lösung des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Cetylalkohol mit 15 Mol Äthylenoxyd, so sind die Resultate ebenfalls sehr ähnlich.
Verwendet man statt obengenanntem Farbstoff einen der nachstehend genannten und verfährt im übrigen wie oben angeführt, so werden ebenfalls sehr gute Resultate erhalten.
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Zusatz von 20 Teilen Harnstoff gelöst, und die Lösung wird in 45, Teile einer 4% igen Natriumalginatverdickung eingerührt. Dann fugt man noch 10 Teile einer 20% eigen Natriumkarbonatlösung zu.
Mit dieser Druckfarbe bedruckt man ein Baumwollgewebe, trocknet, dämpft 8 Minuten bei 100 bis 1010, spült zweimal 5 Minuten im Flottenverhältnis 1 : 40, zuerst in kaltem, dann in heissem Wasser von 100 deutscher Härte und behandelt anschliessent 15 Minuten bei Kochtemperatur in einem Bad im Flottenverhältnis 1 : 40, welches in 1000 Raumteilen Wasser von 100 deutscher Härte 3 Teile Dimethylcyclohexylaminoleat enthält, spült und trocknet. Man erhält einen sehr echten, türkisblauen Druck mit zufriedenstellendem weissen Fond, während die Behandlung ohne obengenanntes Oleat einen unbrauchbaren, völlig überzogenen Druck liefert.
Verwendet man eine Lösung, die in 1000 Teilen 4 Teile einer Mischung von 6 Teilen Dimethylcyclohexylaminoleat und 4 Teilen einer 30% eigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon enthält, so sind die Ergebisse nocn etwas besser.
Verwendet man in 1000 Teilen Wasser 4 Teile einer Mischung von 6 Teilen Dimethylcyclohexylaminoleat, 1 Teil Natriumoleat und 3 Teilen einer zuigen Lösung von Polyvinylpyrrolidon, so ist nochmals eine Verbesserung festzustellen.
Ersetzt man in obengenannter Mischung das Dimethylcyclohexylaminoleat durch Tetramethylammoniumoleat, so erhält man einen ähnlichen Effekt.
Verwendet man in 4000 Teilen Wasser 4 Teile Tetranethylammoniumoleat allein oder in Kombination mit 10% Natriumoleat, so wird ebenfalls ein brauchbares Resultat erhalten.
Verwendet man statt obengenanntem Farbstoff die Derivate der Kupferphthalocyanintetrasulfonsäure, welche an Stelle einer Sulfonsäuregruppe eine der folgenden reaktionsfähigen Gruppen tragen :
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und verfährt im übrigen wie oben beschrieben, so werden in allen Fällen sehr echte und gute blaue Drukke erhalten.
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Beispiel 3 : 4 Teile des Farbstoffes der Formel :
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werden in 100 Teilen Wasser gelöst in ein Bad von 2900 Teilen Wasser gegeben. Man geht mit 100 Teilen eines Baumwollgewebes ein, färbt unter Erhöhen der Temperatur und Zugabe von 120 Teilen Natriumsulfat während 3/4 Stunden, gibt 60 Teile Trinatriumphosphat zu und färbt noch 3/4 Stunden bei 80 - 850. Dann spült man die Färbung gründlich in kaltem Leitungswasser von etwa 100 deutscher Härte.
Anschliessend bestellt man damit ein Bad im Flottenverhältnis 1 : 40, erhitzt es zum Kochen, gibt auf 1000 Raumteile 4 Teile der in Beispiel 1, 1. Absatz, genannten Mischung zu und behandelt die Färbung während 15 Minuten in diesem Bad. Man spült und trocknet die erhaltene Scharlachfärbung. Sie weist
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Ersetzt man den obengenannten Farbstoff durch entsprechende Teile des Farbstoffes der Formel :
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und verfährt wie oben beschrieben, so erhält man ein echtes, volles Rot.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Fertigstellung von Textilfärbungen, welche auf Cellulosefasern mit Farbstoffen hergestellt worden sind, die mit den Cellulosefasern eine chemische Bindung einzugehen vermögen, dadurch gekennzeichnet, dass man die so gefärbten Textilien mit wässerigen Zubereitungen behandelt, die anionaktive Dispergiermittel enthalten, deren Kation durch eine organische Base gebildet wird.