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Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien
Es wurde gefunden, dass man Textilmaterialien, insbesondere Cellulosetextilmaterialien, mit Küpenfarbstoffen. welche mindestens eine Thioschwefelsäurehalbestergruppierung enthalten, auf besonders vorteilhafte Art färben kann, wenn man vor oder während des Färbe- oder Druckvorganges den Farbstoff zur Leukoform reduziert und auf der Faser die Leukoverbindung auf übliche Art oxydiert.
Unter Thioschwefelsäurehalbestergruppierungen werden hiebei sogenannte Thiosulfatgruppen der Formel
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verstanden, worin X ein Kation bedeutet.
Diese charakteristische Gruppierung der erfindungsgemäss zu verwendenden Küpenfarbstoffe kann direkt an einen aromatischen Kern des Küpenfarbstoffes gebunden sein. Besonders vorteilhaft sind aber die Küpenfarbstoffe, die die Thioschwefelsäurehalbestergruppe in einem externen Kern des Farbstoffmoleküls, d. h. in einem aromatischen Kern, der mit dem verküpbaren System über eine Brücke, z. B. über eine
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-0-, -S-,Amino-,-CO-NH-,-SO-,-SO NH-Brücke oder über eine heterocyclische Brücke, z. B. über eine Triazinylaminobrücke oder über eine Pyrimidinylaminobrücke oder direkt verbunden ist. Die erwähnte aliphatische Alkylenkette kann auch durch Heteroatome, insbesondere durch Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome unterbrochen sein.
Der Begriff"Küpenfarbstoffe"umfasst Farbstoffe, die durch Reduktion in eine sogenannte Leukoform oder Küpe übergeführt werden, welche eine bessere Affinität für natürliche oder regenerierte Cellulosefasern aufweist als die nicht reduzierte Form, und die sich durch Oxydation wieder in das ursprüngliche chromophore System zurückführen lässt. Ausser mindestens einer Thioschwefelsäurehalbestergruppierung können die Farbstoffe noch die in Küpenfarbstoffen üblichen Substituenten, wie z. B. Halogenatome, Alkoxygruppen, Acylaminogruppen oder Arylaminogruppen enthalten. In gewissen Fällen kann die Anwesenheit hydrophiler Gruppen, insbesondere von Sulfonsäuregruppen oder Sulfatogruppen sowie die Anwesenheit reaktiver Gruppen von Vorteil sein.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man vor oder während des Färbeoder Druckvorganges den Farbstoff zur Leukoform reduziert und auf der Faser die Leukoverbindung auf übliche Art oxydiert.
Der Färbevorgang erfolgt in Gegenwart eines Alkalis, insbesondere eines Alkalihydroxydes und eines Reduktionsmittels.
Als Reduktionsmittel sind insbesondere stark reduzierende Mittel, wie Natriumhydrosulfit, Thioharnstoffdioxyd, oder Natriumsulfinate, wie Rongal A, zu verwenden. Die Menge des Reduktionsmittels kann innerhalb weiter Grenzen schwanken. Im allgemeinen genügt bei den wasserlöslichen Farbstoffen 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 Fall wird das zu färbende Material in einer Lösung des Farbstoffes, der das Alkali und das Reduktionsmittel zugegeben wird, zweckmässig bei mässig erhöhter'Temperatur, insbesondere zwischen
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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 Küpenfarbstoffe durch Foulardieren auf die Cellulose aufbringt. Zu diesem Zweck wird die zu färbende Ware vorzugsweise kalt oder bei nur mässig erhöhter Temperatur mit der Farbstofflösung imprägniert und wie üblich abgequetscht. Zweckmä- ssig quetscht man so ab, dass die imprägnierte Ware 50-140% 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, Säuern und kochendes Nachseifen, erfolgt auf übliche Weise.
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 Farbstoff neben den in der Küpenfarbstoffdruckerei üblichen Zusätzen, wie Pottasche, Hydrosulfit bzw. Rongalit und Verdickungsmittel, enthält.
Nach dem vorliegenden Verfahren erhält man auf Textilmaterialien, insbesondere Cellulosetextilmaterialien, ausgezeichnete Färbungen und Drucke, die in der Regel auch trockenreinigungsecht und migrationsecht sind. Die gefärbten Gewebe können daher mit Kunstharzen, beispielsweise Polyvinylchlorid, beschichtet werden, ohne dass der Farbstoff in den Kunststoff hineinmigriert, was besonders bei der Herstellung von Kunstledern wichtig ist.
Nach dem vorliegenden Verfahren erhält man kräftige, meistens sehr egale Färbungen, die vorzügliche Echtheitseigenschaften, z. B. eine gute Chlor- und Lichtechtheit sowie eine gute Sodakochechtheit aufweisen. Gegenüber den konventionellen Küpenfärbemethoden zeigt das erfindungsgemässe Verfahren den grossen Vorzug, in wasserlöslicher Form applizierbare und dementsprechend viel leichter verküpbare Farbstoffe zu verwenden.
Es sind zwar bereits Verfahren bekannt, welche Farbstoffe, enthaltend die erwähnten Thiosulfatgruppen, verwenden, jedoch mit schwachen Reduktionsmitteln, welche nur eine Abspaltung des Thioschwefelsäurerestes und keine Reduktion des chromophoren Systems des Küpenfarbstoffes in seine für färberische Zwecke optimale Leukoform bewirken ; die nach diesen bekannten Verfahren erhaltenen Färbungen sind daher bedeutend schwächer und für praktische Zwecke unbrauchbar.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel l : 6,6 Teile des Farbstoffes der Formel
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werden in 80 Teilen Chlorsulfonsäure gelöst und unter Rühren während 12h auf 100 - 1050 erhitzt. Dann wird vorsichtig auf Eis gegossen, das ausgefallene Sulfochlorid abgesogen, mit Eiswasser gewaschen und mit ss-Aminoäthylthioschwefelsäure unter laufender Neutralisierung der während der Kondensation freiwerdenden Mineralsäure kondensiert. Laugenverbrauch : 6 Raumteile tige Natriumhydroxydlösung.
0, 1 Teile des so erhaltenen Küpenfarbstoffes der Formel
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werden in 50 Teilen Wasser bei 600 gelöst. Die Lösung wird in eine 600 warme Mischung von 2 Vol.-Teilen 30o/oiger Natriumhydroxydlösung und 1, 2 Teilen Natriumhydrosulfit in 350 Teile Wasser eingegossen. dann wird sofort mit 10 Teilen Baumwolle eingegangen und während 45 min bei 60 unter Zusatz von 8 Teilen Natriumchlorid gefärbt. Nach dem Färben wird oxydiert, ausgewaschen, abgesäuert, nochmals gut gespült und kochend geseift. Man erhält eine kräftige gelbe Färbung von guten Echtheiten.
Bei s piel 2 : 0, 75 Teile des Farbstoffes der Formel
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werden in 250 Teilen warmem Wasser angeteigt. Die so erhaltene Farbstoffsuspension wird in eine 500 warme Lösung von 10 Raumteilen 30%igem Natriumhydroxyd und 6 Teilen Natriumhydrosulfit in 1750 Teile Wasser gegeben, wobei momentan Verküpung eintritt. In dem so erhaltenen Färbebad färbt man 50 Tei- le Baumwolle während 45 min bei 50 - 600 unter Zusatz von 60 Teilen Natriumchlorid. Nach dem Färben wird das Färbegut oxydiert, ausgewaschen, abgesäuert, nochmals gut gespült und kochend geseift.
Man erhält eine gelbe Färbung von guten Echtheiten.
Eine rote Färbung mit ähnlichen Eigenschaften erhält man, wenn in diesem Beispiel der Farbstoff der Formel
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verwendet wird.
Die in diesem Färbebeispiel verwendeten Farbstoffe können aus den entsprechenden Sulfochloriden der Formeln
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bzw.
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hergestellt werden, indem dieselben in feiner wässeriger Suspension mit ss-Aminoäthyl-thioschwefelsäure bei 10 - 400 und einem pH-Wert von 8 bis 9 umgesetzt werden.
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Verwendet man an Stelle der ss-Amino-äthylthioschwefelsäure die 8-N-Methyl- thyl-thioschwefel- säure oder die y-Amino-propyl-thioschwefelsäure oder das Thioschwefelsäurederival der Formel
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so erhält man Farbstoffe, die nach dieser Färbevorschrift appliziert, ähnliche Färbungen ergeben.
Beispiel 3 : (Pad-Jigg-Verfahren). Ein Baumwollgewebe wird bei Raumtemperatur (zirka 250) bis zu einer Flüssigkeitsaufnahme von 80% geklotzt mit einer Lösung, enthaltend in 1000 Teilen Wasser 10 Teile des Farbstoffes der Formel
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Anschliessend wird in einem Bad, welches auf1000 Teile Wasser 100 Teile Natriumchlorid, 20 Vol.-Teile 40% ige Natriumhydroxydiösung und 10 Teile Natriumhydrosulfit enthält, während 30 min bei 800 entwickelt. Nach dem Färben wird das Färbegut oxydiert, gespült, abgesäuert, gut gespült und geseift. Man erhält eine gelbe Färbung. Mit Thiohamstoffdioxyd an Stelle von Natriumhydrosulfit wird ebenfalls eine befriedigende Färbung erhalten.
Beispiel 4 : (Pad-Steam-Verfahren). Ein Baumwollgewebe wird bei 250 bis zu einer Flüssigkeits- aufnahme von 80% geklotzt mit einer Lösung, enthaltend in loup lellen Wasser 1u l'elle des Farbstolles der im Beispiel. 3 angegebenen Formel. Anschliessend wird ohne oder nach Zwischentrocknung imprägniert in einem Bad, enthaltend auf 1000 Teile Wasser 200 Teile Natriumchlorid, 50 Vol. -Teile 400/0ige Natriumhydroxydlösung und 30 Teile Natriumhydrosulfit. Dann wird auf 70 - 1000/0 abgequetscht. Danach wird während 50 sec gedämpft und wie in Beispiel 3 fertiggestellt.
Eine Dämpfzeit von 120 sec liefert etwas bessere Resultate.
Beispiel 5 : (Pad-Roll-Verfahren). Ein Baumwollgewebe wird bei 250 mit einer Klotzlösung imprägniert, die auf 1000 Teile Wasser 10 Teile des im Beispiel 3 erwähnten Farbstoffes, 50 Vol.-Teile 40%ige Natriumhydroxydlösung und 40 Teile Rongalit enthält. Dann wird auf eine Flüssigkeitsaufnahme von 80% abgequetscht. Nach dem Abquetschen wird das Färbegut in einer Infrarotzone oder einem Dämpfkanal auf 80 - 850 aufgewärmt, in eine auf die angegebene Temperatur erwärmte, vorzugsweise luftfreie Kammer eingeführt und aufgerollt während 2 - 4h gelagert. Die Fertigstellung erfolgt wie in Beispiel 3 angegeben.
Beispiel 6 : (Einbaddämpfverfahren). Ein Baumwollgewebe wird bei 250 mit einer Klotzlösung imprägniert, die auf 1000 Teile Wasser 10 Teile des in Beispiel 3 verwendeten Farbstoffes, 50 Teile Harnstoff, 50 Vol.-Teile 40%iger Natriumhydroxydlösung und 40 Teile Rongalit enthält. Anschliessend wird ohne oder nach Zwischentrocknung während 5 min gedämpft und wie in Beispiel 3 angegeben die Färbung beendet.
Beispiel 7: (Thermofixierverfahren). Ein Baumwollgewebe wird bei 250 mit einer Klotzlösung imprägniert, die auf 1000 Teile Wasser 10 Teile des in Beispiel 3 verwendeten Farbstoffes, 200 1 eile Harnstoff, 20 Teile Kaliumcarbonat, 2 Vol.-Teile 40%ige Natriumhydroxydlösung und 80 Teile Ronga lit enthält. Anschliessend wird ohne oder nach Zwischentrocknung während 5 min bei 1500 erwärmt und die Färbung wie in Beispiel 3 angegeben fertiggestellt.
Beispiel 8 : (Druck). Man bereitet eine Druckfarbe folgender Zusammensetzung :
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20 Teile Farbstoff der Formel
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200 Teile Harnstoff
238 Teile Wasser
400 Teile Natriumalginatverdickung 50/1000
60 Teile Pottaschelösung 1 : 2
2 Teile Natriumhydroxydlösung 40%
80 Teile Rongalit
1000 Teile.
Die Druckfarbe wird auf ein Baumwollgewebe mit Hilfe einer Rouleauxdruckmaschine aufgedruckt, dann wird das Gewebe getrocknet und anschliessend während 8 min bei 1000 im Mather-Platt gedämpft.
Die Fertigstellung erfolgt wie in Beispiel 3 angegeben.
Auf Zellwolle wird ein ähnlich gutes Resultat erhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien, insbesondere Cellulosetextilmaterialien, mit Küpenfarbstoffen, die mindestens eine Thioschwefelsäurehalbestergruppierung enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass man in mindestens einer Stufe des Färbe- oder Druckvorganges den Farbstoff zur Leukoform reduziert und auf der Faser die Leukoverbindung auf übliche Art oxydiert.