AT220583B

AT220583B - Verfahren zum Färben und Bedrucken von Fasermaterialien

Info

Publication number: AT220583B
Application number: AT652160A
Authority: AT
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1959-08-27
Filing date: 1960-08-26
Publication date: 1962-04-10

Description

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT IN BASEL (SCHWEIZ) Verfahren zum Färben und Bedrucken von Fasermaterialien
Es wurde gefunden, dass man auf besonders voteilhafte Art Textilmaterialien, insbesondere Cellulosetextilmaterialien, mit Leukoküpenfarbstoffen färben kann, deren durch Reduktion der Ketogruppen entstandene Oxygruppen mit einer Carbonsäure oder Sulfonsäure verestert sind, deren Acylrest mindestens eine wasserlöslichmachende Gruppe aufweist, wenn man in irgendeiner Stufe des Färbevorganges vor der Oxydation ein Alkali und ein Reduktionsmittel verwendet.

Die verfahrensgemäss zu verwendenden Leukoküpenfarbstoffe können sich sowohl aus der Anthrachinon-, Perylen-als auch aus der Indigoidreihe ableiten. Als Beispiele seien erwähnt : die Acylaminoanthrachinone, wie das 1, 5-Dibenzoylaminoanthrachinon, die Kondensationsprodukte aus 1 Mol Isophthaloylchlorid mit 2 Mol l-Aminoanthrachinon oder 1-Amino-5-benzoylaminoanthrachinon oder von 1 Mol Cyanurchlorid mit 2 Mol 1" ode.

r 2-Aminoanthrachinon und 1 Mol Anilin oder von 1 Mol 1, 3-Dichlorchinazolinmit 2 Mol l-Aminoanthrachinon, ferner höher kondensierte Ringsysteme, wie Pyranthron, Anthanthr9n, Pyrenchinon oder Dibenzpyrenchinon sowie Küpenfarbstoffe, enthaltend an-oder einkondensierte Heteroringe, beispielsweise Indanthron, Flavanthron, N, N-mäthyl-dipyrazolanthron, 5-B, en- zoylaminoanthrapyrimidin oder Perylentetracarbonsäurediimide oder Perinonfarbstoffe, durch Kondensation von Naphthalintetracarbonsäure mit 2 Mol o-Phenylendiamin. Aus der Reihe der indigoiden Farbstoffe sei der Indigo, der Tetrabromindigo oder der Thioindigo erwähnt.

Mindestens zwei sich in Ringen befindende Oxogruppen dieser Farbstoffe müssen in reduziertem Zustande vorliegen und mit einer Carbonsäure oder Sulfonsäure verestert sein, deren Acylrest mindestens eine wasserlöslichmachende Gruppe, beispielsweise eine quaternäre Ammoniumgruppe, vorzugsweise aber mindestens eine Sulfogruppe aufweist. Der Acylrest kann beispielsweise aliphatischer oder heterocyclischer, insbesondere aber aromatischer Natur sein. Von besonderem Interesse sind Acylreste der Formel :
EMI1.1
worin n eine ganze Zahl im Werte von höchstens 3 bedeutet. Als Beispiele von Acylresten seien die Reste der Formeln :
EMI1.2

EMI2.1
genannt.

Die Herstellung solche : Leukoester kann nach bekannten Methoden, beispielsweise durch Umsetzen der Leukoküpenfarbstoffe mit den entsprechenden Benzoesäuresulfonsäurehalogeniden in Gegenwart tertiärer organischer Basen erfolgen. Die Reduktion der Küpenfarbstoffe und Veresterung kann auch in einer Stufe durchgeführt werden, indem man den Küpenfarbstoff mit dem Benzoesäuresulfohalogenid beispielsweise in
Pyridin unter Zusatz eines Reduktionsmittels, insbesondere Kupferpulver, umsetzt. Diese Leukoester sind in Wasser löslich und sowohl in Substanz als auch in neutraler Lösung von grosser Beständigkeit.

In Gegenwart von Alkalien, insbesondere Alkalihydroxyden, sind die verfahrensgemäss zu verwen- denden Leukoester ziemlich leicht in die freien Leukoverbindungen aufspaltbar.

Als Reduktionsmittel können stark reduzierende Mittel, wie Natriumhydrosulfit, Thioharnstoffdioxyd oder schwächer reduzierende Mittel, wie Natriumsulfid, Natriumsulfhydrat, Glukose oder Hydrazin, verwendet werden. Die Menge des Reduktionsmittels kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Im allgemeinen genügt eine bedeutend geringere Menge Reduktionsmittel, als sie zum Färben mit Küpenfarbstoffen nach den herkömmlichen Verfahren benötigt werden. Die Färbung kann beispielsweise nach dem Ausziehverfahren erfolgen. In diesem Falle wird das zu färbende Material in einer Lösung des Leukoesters, der das Alkali, insbesondere ein Alkalihydroxyd, und das Reduktionsmittel zugegeben wird, zweckmässig bei mässig erhöhter Temperatur, insbesondere zwischen 20 und 90 C, behandelt.

DieOxydation der fixierten Leukoverbindung und die Nachbehandlung, wie Spülen und kochendes Nachseifen, erfolgt nach den in der Küpenfärberei üblichen Methoden.

Eine besonders interessante Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man eine wässerige Lösung der verfahrensgemäss zu verwendenden Leukoester durch Foulardieren aufbringt. Zu diesem Zweck wird die zu färbende Ware vorzugsweise kalt oder bei nur mässig erhöhter Temperatur mit der Leukoesterlösung imprägniert und wie üblich abgequetscht. Zweckmässig quetscht man so ab, dass die imprägnierte Ware 50 - 1400/0 ihres Ausgangsgewichtes an Farbstofflösung zurückhält. Die erfindungsgemässe Behandlung mit Alkali und einem Reduktionsmittel wird nach Imprägnierung, zweckmässig nach einer vorhergehenden Trocknung, vorgenommen.

Zu diesem Zweck wird das vorbehandelte Material mit einer wässerigen Lösung, enthaltend das Alkali und das Reduktionsmittel, imprägniert, abgequetscht und zur Fixierung des Farbstoffes gedämpft. Die Nachbehandlung, nämlich Spülen mit kaltem Wasser, Oxydation, gegebenenfalls unter Zusatz eines Oxydationsmittels, wie z. B. Wasserstoffperoxyd oder Natriumperborat, Säuren und kochendes Nachseifen, erfolgt auf übliche Weise.

Die Färbung kann auch nach dem Einbadverfahren erfolgen, d. h. Farbstoff, Alkali und Reduktionsmittel können im gleichen Bad foulardiert werden. Anstatt durch Dämpfen oder trockenes Erhitzen kann die Fixierung auch durch Leiten des imprägnierten Gewebes durch geschmolzenes Metall (Wood'sche Legierung) erzielt werden.

Anstatt durch Imprägnieren können gemäss vorliegendem Verfahren die angegebenen Farbstoffe auf die zu färbenden Materialien auch durch Bedrucken aufgebracht werden. In diesem Falle verwendet man eine Druckfarbe, welche den erwähnten Leukoester neben den in der Küpenfarbstoffdruckerei üblichen Zusätzen, wie Pottasche, Hydrosulfit und Verdickungsmittel, enthält.

Nach dem vorliegenden Verfahren einhält man auf Textilmaterialien, insbesondere Cellulosetextilmaterialien, ausgezeichnete Färbungen und Drucke. Das vorliegende Verfahren eignet sich auch zum Färben von Textilmaterialien aus Polyesterfasern oder von Mischgeweben aus Polyesterfasern und Cellulosefasern.

Es ist zwar bereits bekannt, Sulfobenzoylester von Leukoküpenfarbstoffen zum Färben von Cellulosetextilmaterialien zuverwenden (s. USA-Patentschrift Nr. 1, 903, 871). Nach diesem bekannten Verfahren wird jedoch der Leukoester in Gegenwart eines Oxydationsmittels gespalten J) le nach diesem Verfahren erhaltenen Färbungen entsprechen den heutigen Anforderungen in keiner Weise. Demgegenüber zeichnen sich die verfahrensgemäss erhaltenen Färbungen durch grosse Farbstärke und hervorragende Egalität aus.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in CeitsiMgmden angegeben.

Beispiel 1 : 14 Teile des Farbstoffes, dargestellt nach der deutschen Patentschrift Nr. 697431,

EMI3.1

Zusatz vonKupferpulver, werden inlOOOTeilen WasserBeispiel 4 : 20 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Farbstoffes werden unter Zugabe von 50 Teilen Harnstoff in 900 Teilen Wasser heiss gelöst, auf 300 abgekühlt und mit 100 Teilen 30% figer Natronlauge und 50 Teilen Hydrosulfit versetzt. Mit dieser Lösung wird ein Baumwollgewebe bei 300 geklotzt und die überschüssige Flüssigkeit so abgequetscht, dass das Gewebe 50-100% seines Gewichtes an Flüssigkeit zurückhält. Die Färbung wird während 1/2 - 2 Minuten bei 100 - 1300 gedämpft und wie in Beispiel 1 fertiggestellt.

Beispiel 5 : 20 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Farbstoffes werden unter Zugabe von 50 Teilen Harnstoff in 1000 Teilen Wasser gelöst. Man kühlt die Lösung auf 300 ab und versetzt mit 30 Teilen Pottasche und 40 Teilen Rongalit. Ein Baumwollgewebe wird mit dieser Lösung bei 300 imprägniert und die überschüssige Flüssigkeit so abgequetscht, dass das Gewebe 50-100% seines Gewichtes an Flüssigkeit zurückhält. Man trocknet bei einer Temperatur zwischen 60 und 1000 und dämpft anschliessend im MatherPlatt während 3-8 Minuten. Die Fertigstellung der Färbung erfolgt wie in Beispiel 1.

Beispiel 6 : Ein. Baumwollgewebe wird mit einer gemäss Beispiel 1 bereiteten Farbstofflösung imprägniert und getrocknet. Anschliessend imprägniert man das Gewebe bei einer Temperatur zwischen 70 und 1000 mit einer Lösung, die pro Liter 100 Teile Natronlauge 300/oig und 60 Teile Hydrosulfit enthält, bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 50 bis 140%. Die Klotzung wird gleich anschliessend durch ein Bad mit geschmolzenem Metall (Wood'sche Legierung) geführt (die Durchlaufzeit beträgt 2-20 Sekunden).

Die Färbung wird wie in Beispiel 1 fertiggestellt.

Beispiel 7 : 20 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Farbstoffes werden in 1000 Teilen heissem
Wasser gelöst. Man versetzt diese Farbstofflösung bei 800 mit 50 Teilen soigner Natronlauge und 20 Tei- len Natriumhydrosulfit, imprägniert damit ein Baumwollgewebe, bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von
100 bis 140% und passiert anschliessend durch ein Bad aus Wood'schem Metall. Die Fertigstellung erfolgt gemäss Beispiel l.

Beispiel 8 : 10 Teile Farbstoff werden unter Zugabe von 50 Teilen Harnstoff und/oder 50 Tei- len Glycerin in 900 Teilen Wasser heiss gelöst, auf zirka 300 abgekühlt und mit 100 Teilen 300/dyer tronlauge und 80 Teilen Rongalit versetzt. Man klotzt ein Baumwollgewebe bei zirka 300 bis zu einer
Flüssigkeitsaufnahme von 80 bis 100% und unterwirft die Klotzung einer feuchten Wärmebehandlung unter
Luftabschluss und in einem Temperaturbereich von 60 bis 1000 während 1/2 bis zirka 4 Stunden. Die Fer- tigstellung erfolgt wie in Beispiel 1.

Beispiel 9 : 10 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Farbstoffes werden mit 100 - 500 Teilen Harn- stoff und 50 - 200 Teilen Glycerin vermischt, mit heissem Wasser gelöst und auf 1000 Teile gestellt. Man kühlt auf 30 ab, versetzt mit 20 Teilen Kaliumkarbonat und 40 Teilen Rongalit. Ein mit dieser Lösung imprägniertes Baumwollgewebe wird getrocknet und anschliessend während 1 - 5 Minuten einer Hitzebe- handlung im Temperaturbereich von 100 bis 2000 unterzogen. Die Fertigstellung erfolgt wie in Beispiel 1.

Die Färbung kann auch ohne oxydative Behandlung direkt gespült und geseift werden.

Beispiel 10 : Eine K10tzlösung wird gemäss Beispiel 9 bereitet, wobei zusätzlich 100 Teile 5% igue
Natriumalginatverdickung zugesetzt werden. Nach dem Klotzen und Trocknen unterzieht man die Ma- terialien einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur von 180 bis 2100 während 15 - 120 Sekunden. Die
Färbungen werden wie in Beispiel 1 fertiggestellt. Es ist auch möglich, die Färbung ohne zusätzliche Be- handlung in einem Oxydationsbad direkt zu spülen und zu seifen. Man erhält blaugrüne (Baumwolle) bis grünblaue (Polyester) Färbungen von ausgezeichneten Echtheitseigenschaften.

Zur Erzielung einer Ton-in-Ton-Färbung oder von Zweifarbeneffekten ist es auch möglich, gleich- zeitig mit dem wasserlöslichen Küpenfarbstoff auch einen dafür geeigneten Dispersionsfarbstoff mitzu- applizieren.

Beispiel 11 : 0, 15 Teile des wasserlöslichenFarbstoffes, dargestellt nach der deutschen Patent- schrift Nr. 697431, Beispiel 5, durch Kondensation von Dimethoxydibenzanthron mit dem innern Anhydrid der o-Sulfobenzoesäure unter Zusatz von Kupferpulver, werden gemäss Beispiel 2, aber bei 800 gefärbt.

Man erhält eine kräftige grüne Färbung von ausgezeichneten Echtheiten.

Einen Farbstoff mit sehr ähnlichen Eigenschaften erhält man, wenn man im Beispiel 1 der gleichen
Patentschrift Benzoesäure-m-sulfochlorid durch Benzoesäure-p-sulfochlorid ersetzt.

Beispiel 12 : 0, 3 Teile des wasserlöslichen Farbstoffes, dargestellt durch Kondensation von Di- methoxydibenzanthron mit Benzoesäure-3, 5-disulfochIorid in Pyridin unter Zusatz von Kupferpulver wer- den gemäss Beispiel 2 gefärbt. Man erhält eine kräftige grüne Färbung von ausgezeichneten Echtheiten.

Der Farbstoff kann wie folgt erhalten werden : In 350 Teile Pyridin werden unter Stickstoffatmosphä- re 57, 5 Teile Benzoesäure-3, 5-disulfochlorid und 20 Teile Dimethoxy-dibenzanthron eingetragen. Dann wird auf 900 erhitzt, innert einer Stunde 36 Teile Kupferpulver zugegeben und so lange bei 950 gehalten, bis das Produkt in kalter verdünnter Sodalösung vollständig löslich ist. Dann wird heiss vom überschüssigen
Kupferpulver abfiltriert und langsam auf 2000 Teile Eis und 700 Teile Wasser und 500 Teile konzentrierte
Salzsäure gegossen, wobei das Produkt mit roter Farbe ausfällt. Dann wird über Nacht stehen gelassen und abfiltriert. Der Filterkuchen wird in 300 Teilen Wasser aufgeschlämmt, mit verdünnter Natronlauge auf
PH = 7 gestellt und langsam 20 Teile 30% ige Natriumsulfhydratlösung zugegeben.

Die entstandene rote
Lösung wird bei 40 unter Vakuum eingedampft.

Be is p ie 1 13 : 14 Teile des wasserlöslichen Farbstoffes der Formel :

EMI5.1
dargestellt nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 765, 309, Beispiel 1, durch Kondensation von DimethoxydiBenzanthron mit dem Acylierungsgemisch, erhalten durch Einwirkung von p-Toluolsulfochlorid auf rohe Sulfochloressigsäure in Pyridin bei 400, In Pyridin nach Reduktion mit Eisenpulver, werden gemäss Beispiel 1 gefärbt. Man erhält eine kräftige grüne Färbung von ausgezeichneten Echtheiten.

Auf gleiche Weise können die nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 765, SO9, Beispiel 8, analog wasserlöslich gemachten Farbstoffe der folgenden Formeln gefärbt werden :
EMI5.2

Auf gleiche Weise können die wasserlöslichen Farbstoffe, dargestellt nach der deutschen Patentschrift Nr. 967136, Beispiel 1 und 8, durch Kondensation von Dimethoxydibenzanthron bzw. Benzantrhonpyrazolanthron mit dem Chlormethylat des Dimethylaminoacetylchlorid nach Reduktion mit Eisenpulver, gefärbt werden.

Beispiel 14 : 0, 3 Teile des wasserlöslichen Farbstoffes der Formel :
EMI6.1
dargestellt nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 765, 309, Beispiel 6, durch Kondensation von 4, 4'-Dimethyl- 6, 6'-dichlorthioindigo mit dem Acylierungsgemisch, erhalten durch Einwirkung von p-Toluolsulfochlorid auf rohe Sulfochloressigäsure in Pyridin bei 400, in Pyridin nach Reduktion mit Eisenpulver, werden in 50 Teilen Wasser bei 500 gelöst. Die entstandene Lösung wird in eine 500 warme Lösung von 2 Raumteilen 30% gei Natronlauge und 1, 2 Teilen Natriumhydrosulfit in 350 Teilen Wasser eingegossen, sofort mit 10 Teilen Baumwolle eingegangen und während 45 Minuten bei 500 unter Zusatz von 8 Teilen Kochsalz gefärbt.

Nach dem Färben wird wie üblich oxydiert, abgesäuert und kochend geseift. Man erhält eine kräftige rosa Färbung von ausgezeichneten Echtheiten.

Auf gleiche Weise kann der Farbstoff gemäss Beispiel 7 der gleichen Patentschrift, ebenso der Farbstoff gemäss Beispiel 5, jedoch bei 300 und unter Zusatz von 12 Teilen Kochsalz, gefärbt werden. Diese Farbstoffe werden wie oben beschrieben aus 5, 5'-Dichlor-7, 7'-dimethylthioindigobzw. Dibromdibenz- pyrenchinon und Sulfochloressigsäure erhalten.

Beispiel 15 : 0, 3 Teile des wasserlöslichen Farbstoffes, dargestellt nach der deutschen Patentschrift Nr. 720790, Beispiel 2, durch Kondensation der alkalischen Hydrosulfitküpe von Dimethoxydibenzanthron mit Benzoesäure-m-sulfochlorid unter Zusatz des Kondensationsproduktes aus 1 Mol Oleylalkohol und zirka 20 Mol Äthylenoxyd, werden gemäss Beispiel 2 gefärbt. Man erhält eine kräftige grüne Färbung von ausgezeichneten Echtheiten.

Gleiche Färbungenerhält man mit den Farbstoffen gemäss Beispiel 5 der gleichen Patentschrift bzw. 1 der deutschen Patentschrift Nr. 741053, erhalten durch Kondensation der alkalischen Hydrosulfitkitpe von Dimethoxydibenzanthron mit dem innern Anhydrid der o-Sulfobenzoesäure unter Zusatz des Kondensa- tionsproduktes von Naphthalin-2-sulfosäure mit Formaldehyd, wenn man sie gemäss Beispiel 5 appliziert.

Beispiel 16 : 0, 3 Teile des Farbstoffes der vermutlichen Formel :
EMI6.2

werden gemäss Beispiel 2 gefärbt. Man erhält eine kräftige grüne Färbung von ausgezeichneten Echtheiten.

Der Farbstoff kann wie folgt hergestellt werden : Eine Paste, bestehend aus 5 Teilen Bz-2, Bz-Di- methoxydibenzanthron, 10 Teilen einer 20o/aigen wässerigen Lösung des Kondensationsproduktes aus 1 Mol
EMI7.1

30 Minuten). Danach wurde die blaue Küpe auf 0-5 gekühlt und eine Lösung von 25 Teilen Benzol- disulfochlorid-1, 3 in 30 Teilen Aceton innerhalb 45 Minuten zugetropft. Die Temperatur stieg nicht über 50. Nach kurzer Zeit färbte sich das Reaktionsgemisch rot. Das Reaktionsgemisch sollte bis am
Schluss der Reaktion schwach alkalisch bleiben (eventuell Zugabe von Natronlauge). Nach Beendigung der Reaktion wurde von Unlöslichem abgetrennt, der Leukoester mit Kochsalz ausgefällt, abgesaugt und im Vakuum bei 400 getrocknet.

Beispiel 17 : 0, 3 Teile des Farbstoffes, dargestellt nach der deutschen Patentschrift Nr. 720790,
Beispiel 8, durch Kondensation der wässerigen alkalischen Hydrosulfitküpe von Flavanthron mit dem innern
Anhydrid der o-Sulfobenzoesäure unter Zusatz des Kondensationsproduktes von 1 Mol Oleylalkohol und zirka 20 Mol Äthylenoxyd, werden gemäss Beispiel 2 gefärbt. Man erhält eine gelbe Färbung von guten
Echtheiten.

Beispiel 18 : Man bereitet eine Druckpaste von folgender Zusammensetzung :
20 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Farbstoffes
200 Teile Wasser
700 Teile Pottasche-Verdickung
80 Teile Rongalit
1000 Teile
Zusammensetzung der Pottasche-Verdickung
90 Teile Weizenstärke
90 Teile kaltes Wasser
100 Teile Glycerin
140 Teile Britishgum Pulver
170 Teile Tragantschleim 60/1000
170 Teile Pottasche
240 Teile Wasser
1000 Teile
Die Druckpaste wird auf einBaumwoll-oder Zellwollgewebe mit Hilfe einer Rouleauxdruckmaschine aufgedruckt. Dann wird das Gewebe getrocknet und anschliessend während 8 Minuten im Mather-Platt bei 1000 gedämpft. Dann wird wie üblich fertiggestellt. Man erhält einen kräftigen grünen Druck von ausgezeichneten Echtheiten.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Färben und Bedrucken von Fasermaterialien, insbesondere Cellulosetextilmäterialien mit einem Leukoküpenfarbstoff, dessen durch Reduktion der Ketogruppen entstandene Oxygruppen mit einer Carbonsäure verestert sind, deren Acylrest mindestens eine wasserlöslichmachende Gruppe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass man in irgendeiner Stufe des Färbevorgangs vor der Oxydation ein Alkali und ein Reduktionsmittel verwendet.

Claims

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man einen LeukoküpenFarbstoff, dessen durch Reaktion der Ketogruppen entstandene Oxygruppen mit einer Sulfonsäure verestert sind, verwendet. <Desc/Clms Page number 8>

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Leukoküpenfarbstoffe verwendet, welche durch einen Carbonsäurerest der Formel : EMI8.1 acyliert sind, worin n eine ganze Zahl im Werte von höchstens 3 bedeutet.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Leukoküpenfarbstoffe verwendet, welche durch einen Sulfonsäurerest der Formel EMI8.2 acyliert sind.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man acyliertes Leuko-Bz- -2, Bz-2'-Dimethoxydibenzanthron verwendet.

6. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu färbende Textilmaterial mit einer wässerigenlösung desleukoesters foulardiert und die foulardierte Ware mit einer wässerigen Lösung, enthaltend ein Alkali und ein Reduktionsmittel, behandelt und hernach einer Hitzebehandlung unterwirft.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man das zu färbende Textilmaterial mit einer wässerigen Lösung, enthaltend den Leukoester, ein Alkali und ein Reduktionsmittel, foulardiert und die foulardierte Ware einer Hitzebehandlung unterwirft.