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Verfahren zum Färben und Bedrucken von cellulosehaltigem Fasermaterial und Präparate zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben und Bedrucken von cellulosehaltigem Fasermaterial mit Reaktivfarbstoffen, die verfahrensgemäss verwendeten Färbemittel und Druckfarben und das mit denselben echt gefärbte bzw. bedruckte Material.
Es ist bekannt, dass gewisse substantive Farbstoffe beim Färben von cellulosehaltigen Fasermaterial, insbesondere beim Färben von regenerierter Cellulose in Gegenwart von Alkali bei erhöhter Temperatur eine ungünstige Beeinflussung bezüglich Farbton und Farbstärke erleiden. Man bezeichnet diese Erscheinung in der Fachsprache als "Verkochen". Dieses "Verkochen" der Farbstoffe, das vor allem auf einen Reduktionsvorgang zurückzuführen ist, wird durch die Textilien selber oder durch denselben anhaftende oder auch im Färbebad vorhandene Verunreinigungen verursacht. Durch Zusatz von Salzen nitrierter aromatischer Sulfonsäuren zum Färbebad bzw. zur Druckpaste kann die Erscheinung verhindert oder zumindestens abgeschwächt werden.
Reaktivfarbstoffe, d. h. Farbstoffe, welche mit der Cellulose eine chemische Bindung eingehen und zu diesem Zwecke in Gegenwart von säurebindenden Mitteln wie Natriumcarbonat, Natriumhydroxyd oder andern alkalisch reagierenden Mitteln und meist bei erhöhter Temperatur fixiert werden, zeigen ebenfalls sehr oft solche Verkochungserscheinungen. Will man dieselben durch Zugabe von Salzen nitrierter aromatischer Sulfonsäuren korrigieren, so tritt sehr oft trotzdem eine Vertrübung und/oder Abschwächung
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Es wurde nun gefunden, dass man beim Färben und Bedrucken von cellulosehaltigem Fasermaterial mit Reaktivfarbstoffen die Verkochungserscheinungen sehr gut verhindern kann, wenn man das Färben bzw. Bedrucken in alkalischem Mittel in Gegenwart von Salzen nitrierter aromatischer Sulfonsäuren und von 0, 1 bis 20%, bezogen auf das Gewicht des Nitroarylsulfonats, von löslichen Salzen der Sauerstoffsäuren des Vanadiums vornimmt.
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Ammonium- und Alkalisalze, bei Druckverfahren aber auch die weniger löslichen Erdalkali-, Kupferund Mangansalze von sulfierten Mono- und Dinitroverbindungen der Benzol-, Naphthalin- und Anthracenreihe in Betracht. Man verwendet in erster Linie die Salze der m-Nitrobenzolsulfonsäure und der Dinitro- benzolsulfonsäuren.
Als Salze der Sauerstoffsäuren des Vanadiums kommen die als Kontaktsubstanzen bei OxydationsReduktionsprozessen gebräuchlichen Vanadate in Betracht. Da sie im vorliegenden Verfahren in sehr kleinen Mengen verwendet werden, sollen sie zwecks guter Verteilbarkeit innerhalb des Färbe- bzw.
Druckmittels wasserlöslich sein. Aus diesem Grunde sind die Alkalivanadate bevorzugt ; aber auch Ammonund Aminsalze von Vanadinsäuren kommen gegebenenfalls in Betracht. Es können einfache Salze, Doppelsalze und auch komplexe Salze der Meta-, Ortho- und Pyrovanadate verwendet werden ; bevorzugte Verbindungen sind die Ammonium-, Natrium-, Kalium- und Lithium-meta-vanadate.
Die Reaktivfarbstoffe, mit welchen man erfindungsgemäss auf cellulosehaltigem Fasermaterial wie Baumwolle, Viskose-Reyon, Zellwolle, Jute, Ramie und Hanf gemäss dem neuen Verfahren Färbungen und Drucke ohne Verkochungserscheinungen erhält, können den verschiedensten Farbstoffklassen angehören, beispielsweise der Azo-, Anthrachinon- oder Phthalocyaninreihe. Sie können insbesondere auch komplex gebundenes Schwermetall enthalten. Die reaktiven Gruppen dieser Farbstoffe können irgendwelche Substituenten sein, welche bei Temperaturen, wie sie bei Färbe- und Druckverfahren für reaktive Farbstoffe üblich sind, mit Alkalien unter Mitnahme des Bindungselektronenpaares reagieren.
Der reaktive Substituent kann beispielsweise der Rest einer p-Halogenfettsäure oder der Rest eines cyclischen Carbimidhalogenids, das an einem tertiärem Ringstickstoffbenachbarten Ringkohlenstoffatom mindestens ein Halogenatom enthält, sein. Er kann insbesondere aus einem Azinring von aromatischem Charakter bestehen, der mindestens zwei tertiäre Ring-Stickstoffatome und an diesen benachbarten Ring-Kohlenstoffatomen mindestens ein Halogen der Atomnummern 17-35 enthält, also beispielsweise ein Mono-, Di- oder Trihalogendiazinyl- und insbesondere ein Trichlorpyrimidylrest sein.
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Die erfindungsgemäss verwendeten Schutzmittel werden entweder den Farbstoffen zugemischt, oder den Färbebädern bzw. Druckfarben beigefügt. Bei Zweibadverfahren können sie gegebenenfalls auch erst dem Entwicklungsbade zugesetzt werden. Die Salze der nitrierten aromatischen Sulfonsäuren werden in Mengen von etwa 1-20 Gew.-Teilen pro 1000 Teile Färbemittel bzw. Druckfarbe eingesetzt. Die zweckmässige Menge hängt von der Empfindlichkeit der verwendeten Farbstoffe ab und beläuft sich auf etwa 5-10 Teile pro 1000 Teile Färbemittel. Die Menge des vanadinsauren Salzes richtet sich in erster Linie nach derjenigen des eingesetzten Nitroarylsulfonates. Im allgmeinen verwendet man beim Färben Mengen von 3 bis 20% und beim Drucken Mengen von 0, 1 bis 20% berechnet auf das Gewicht des Nitroarylsulfonate.
Das Färben und Bedrucken von cellulosehaltigem Fasermaterial mit Reaktivfarbstoffen unter Zusatz von Schutzmitteln gemäss dem vorliegenden Verfahren geschieht im übrigen nach den für diese Farbstoffklasse gebräuchlichen Methoden. Die günstige Wirkung der erfindungsgemäss verwendeten Schutzmittel zeigt sich insbesondere bei den Nassentwicklungs-Verfahren, wie z. B. den sogenannten Pad-Steamund Einbad-Dämpf-Verfahren ; aber auch beim Trockenentwicklungsverfahren, d. h. dem sogenannten Thermofixierverfahren, ist die Verwendung erfindungsgemässer Schutzmittel oft angezeigt. Ihre Wirkung ist besonders eklatant beim Färben und Bedrucken von Kunstseide, wie Viskose- und Kupfer-Reyon und Zellwolle.
Die Anwendung definitionsgemässer Schutzmittel beim Färben und Bedrucken von cellulosehaltigem Fasermaterial mit Reaktivfarbstoffen bringt keine Beeinträchtigung der Echtheit der Färbungen und Drucke.
Oft ist sogar eine erleichterte Fixierung der Farbstoffe auf der Faser bemerkbar, indem man kräftiger Färbungen erhält, als bei Abwesenheit der Schutzmittel.
Weitere Einzelheiten sind aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich, welche der Veranschaulichung der Erfindung dienen. Ferner sei noch bemerkt, dass Reaktivfarbstoffe, welche als reaktiven Substituent eine Polyhalogenpyrimidingruppe aufweisen, Isomerengemische sind, da bei der Umsetzung mit Trioder Tetrahalogenpyrimidinen es schwierig zu bestimmen ist, welches Halogenatom mit der Aminogruppe des Farbstoffs reagiert. Der Pyrimidinrest kann dabei in 2- oder 4-Stellung gebunden werden.
Bei den Formeln der nachfolgenden Beispiele wird die-Bindung in 2-Stellung des Pyrimidinringes gezeigt. Diese Formeln veranschaulichen deshalb nur die eine Komponente des Isomerengemisches, sind aber so zu verstehen, dass sie auch die andere Komponente umfassen.
Sofern nichts anderes ausdrücklich vermerkt ist, sind die Teile in den Beispielen als Gew.-Teile verstanden. Gew.-Teile verhalten sich zu Vol.-Teilen wie g zu cm3.
Beispiel 1 : Mercerisierte Baumwolle wird mit einer wässerigen Lösung foulardiert, die pro 1000 Teile 20 Teile des Farbstoffes der Formel
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50 Teile Harnstoff, 20 Teile Natriumcarbonat, 10 Teile 3-nitrobenzolsulfonsaures Natrium und 1 Teil Natriummetavanadat enthält. Der imprägnierte Stoff wird anschliessend getrocknet und während 4-8 min gedämpft. Die so behandelte Ware wird heiss gespült und während 30 min kochend geseift mit einer Lösung von 1 Teil Kernseife pro 1000 Teilen Wasser. Man erhält eine kräftige, leuchtend gelbe Färbung.
Wird ohne Verwendung von Natriummetavanadat, aber sonst gleich verfahren, so erhält man eine bedeutend schwächere und trübere Färbung. Zur gleichen brillanten Färbung gelangt man, wenn man an Stelle der 10 Teile 3-nitrobenzolsulfonsaurem Natrium die gleiche Menge eines Alkalisalze der 2-Nitrobenzolsulfonsäure, 4-Nitrobenzolsulfbnsâure, 2, 4-Dinitrobenzolsulfonsâure oder der 3, 5-Dinitrobenzolsulfonsäure verwendet.
Zu einem gleich guten Resultat gelangt man ferner, wenn man an Stelle des Natriummetavanadats die gleiche Menge Kaliummetavanadat, Ammoniummetavanadat, Natriumorthovanadat, Kaliumorthovanadat, Natriumpyrovanadat oder Kaliumpyrovanadat verwendet.
Wenn man im obigen Beispiel unter sonst gleichen Bedingungen die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Farbstoffe verwendet, so erhält man tiefe, brillante Färbungen.
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Beispiel 3 :
Baumwolle, Zellwolle oder Viskose wird nach einer der üblichen Methoden mit folgender Druckfarbe bedruckt : 40 Teile des Farbstoffs der Formel
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<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Harnstoff
<tb> 200 <SEP> Teile <SEP> Wasser
<tb> 10 <SEP> Teile <SEP> Natriumsalz <SEP> der <SEP> 3-Nitrobenzolsulfonsäure
<tb> 630 <SEP> Teile <SEP> Natriumalginat <SEP> (5%ige <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP>
<tb> 30 <SEP> Teile <SEP> Natriumcarbonat
<tb> 0, <SEP> 01 <SEP> Teile <SEP> Ammoniummetavanadat
<tb> 1000 <SEP> Teile <SEP> Druckfarbe.
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Das bedruckte Textilgut wird getrocknet und während 7-10 min gedämpft, oder während 4-6 min einer Trockenhitzebehandlung bei 150-180'C unterworfen. Die so behandelte Ware wird zuerst kalt, dann heiss gespült und anschliessend während 30 min kochend mit einer Lösung von 2 Teilen Kernseife in 1000 Teilen Wasser geseift. Man erhält einen tiefen, reinen, roten Druck.
Unter sonst gleichen Bedingungen, aber ohne Verwendung von Ammoniummetavanadat erhält man deutlich blauere und trübere Drucke.
Zu einem ähnlichen Ergebnis gelangt man, wenn die Druckfarbe an Stelle der 0, 01 Teile Ammoniummetavanadat 0, 1 Teile enthält.
Ebenfalls zu gleich reinen, vollen Drucken gelangt man, wenn an Stelle des Ammoniummetavanadats Natriummetavanadat, Kaliummetavanadat Natriumorthovanadat, Kaliumorthovanadat, Natriumpyrovanadat oder Kaliumpyrovanadat verwendet wird.
Tiefe, reine Drucke erhält man auch, wenn man unter sonst gleichen Bedingungen im obigen Beispiel einen der in der folgenden Tabelle aufgeführten Farbstoffe verwendet.
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