Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus Viskose Es ist bekannt, dass zur Herstellung gefärbter Gebilde, insbesondere Fasern und Folien, aus Viskose, der Spinnlösung fein. verteilte Farbpigmente zugesetzt werden können.
Eine besondere Schwie rigkeit bei der Verwendung von Pigmenten besteht jedoch darin, dass letztere in der Viskose äusserst fein zerteilt sein müssen, um ein störungsloses Spinnen und eine gleichmässige Anfärbung des Gespinstes zu erzielen. Falls der Verteilungsgrad in der Viskose nicht fein genug ist, können während des Spinn vorganges Änderungen im Farbton auftreten, da beim Filtrieren der Viskose ein Teil des Farb- pigmentes unmittelbar vor der Spinndüse zurück gehalten wird.
Ferner kann es notwendig sein, die Filter relativ häufig zu wechseln, und ausserdem ist es nach dem Pigmentfärbeverfahren oft schwierig, transparente Färbungen zu erhalten, insbesondere bei Verwendung hoher Farbstoffkonzentrationen. Dieses Verfahren kann daher nicht zum Färben von Folien angewendet werden, wo Transparenz verlangt wird. Es wurde versucht, den erwähnten Schwierig keiten dadurch zu begegnen, dass man die Spinn lösung mit wasserlöslichen Farbstoffen anfärbte; beim nachfolgenden Fällungs- und Waschprozess wurde jedoch der grösste Teil des Farbstoffes wieder ausgewaschen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus Viskose, das da durch gekennzeichnet ist, dass man einer Spinnlösung organische Farbstoffe oder Farbstoffbildner zusetzt, die in alkalischem Milieu, evtl. unter Zuhilfenahme von Reduktionsmitteln, wie Natriumhydrosulfit, lös lich sind und die mindestens eine reaktionsfähige Gruppe enthalten, die mit den noch freien Oxy- gruppen der Cellulosexanthogenatmoleküle eine chemische Bindung eingehen können, und die so er haltene Spinnlösung zu Gebilden verformt.
Als organische Farbstoffe, die gemäss vorliegen dem Verfahren zu verwenden sind, kommen Farb stoffe der verschiedensten Klassen in Betracht, z. B. Stilbenfarbstoffe, Azinfarbstoffe, Dioxazinfarbstoffe, Perinonfarbstoffe, Peridicarbonsäureimidfarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Anthra- chinonfarbstoffe, vor allem aber Phthalocyaninfarb- stoffe und Azofarbstoffe,
und zwar sowohl metall freie wie metallisierbare und metallhaltige Mono- oder Polyazofarbstoffe, welche eine Gruppierung oder einen. Substituenten aufweisen, der mit poly- hyd'roxylierten Materialien reagieren kann. Darunter sind z.
B. die Äthylenimidgruppe, Epoxygruppen, die Vinylgruppierung in einer Vinylsulfongruppe oder im Acrylsäurerest, und vor allem solche labilen 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, Sulfonsäurefluoridgrup- pen und vor allem aliphatisch gebundene Sulfonyl- oxygruppen und Halogenatome, insbesondere ein aliphatisch gebundenes Chloratom erwähnen.
Zweck mässig stehen diese labilen Substituenten in y- oder ,B-Stellung eines aliphatischen Restes, der direkt oder über eine Amino-, Sulfon- oder Sulfonsäureamid- gruppe 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 ss-Stellung eines Pro- pionylrestes) oder in einem heterocyclischen Ring stehen, wobei in diesem zuletztgenannten Falle so wohl solche Farbstoffe in Betracht kommen, die einen monohalogenierten heterocyclischen Ring auf- weisen, z.
B. .einen monochlorierten 1,3,5-Triazin- rest wie den 1,3,5-Triazinrest der Formel
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worin X eine gegebenenfalls substituierte Amino- gruppe oder eine substituierte Oxygruppe bedeutet,
wie auch Farbstoffe mit einem Dichlortriazinrest oder einem di- oder trihalogenierten Pyrimidinrest. Be sonders gute Resultate werden mit löslichen Farb stoffen dieser Art erhalten, die für Baumwolle keine oder mindestens keine ausgesprochene Affinität haben.
Eine grosse Anzahl Farbstoffe der angegebenen Art sind bekannt oder können nach an sich bekann ten Methoden hergestellt werden, z. B. aus Farbstoff komponenten, die die genannten labilen Substituenten bereits enthalten oder indem man diese labilen Substi- tuenten bzw. solche labile Substituenten aufweisenden Reste nach der Farbstoffherstellung in das Farbstoff molekül nach an sich bekannten Methoden einbaut. So erhält man durch Umsetzung von Azo- oder Anthra- chinonfarbstoffen, die eine reaktionsfähige -OH-, -SH- oder vor allem -NH2 Gruppe enthalten, z. B.
mit Chl'oracetylchlorid, mit f Brom- bzw. ss-Chlor- propionylchlorid oder Chlorpropionsäureanhydrid, mit Cyanurchlorid oder mit primären Kondensations produkten aus Cyanurchlorid, welche zwei Chlor atome und anstelle des dritten Chloratoms des Cyanurchlorids einen organischen Rest enthalten, wertvolle Kondensationsprodukte, die noch ein aus tauschfähiges Chloratom enthalten und zum Färben gemäss vorliegendem Verfahren geeignet sind.. Die Gruppe der erfindungsgemäss zu verwendenden Farb stoffe,
welche eine sulfonylierte Oxygruppe auf weisen, kann man z. B. so herstellen, dass man 1 Mol eines Farbstoffes, der eine Oxyalkylgruppe, z. B. eine Sulfonsäure-N-oxyalkylamidgruppe oder eine ss-Oxy- alkylsulfongruppe mit mindestens einem Mol eines organischen Sulfonsäurehalogenids, z.
B. p-Toluol- sulfonsäurecWorid; Benzolsulfonylchlorid oder Äthansulfonylchlorid, oder mit konzentrierter Schwe felsäure bzw. mit Chlorsulfonsäure so umsetzt, dass die Oxygruppe acyliert wird.
Als organische Farbstoffbildner, die gemäss vor liegendem Verfahren zu verwenden sind, seien in erster Linie Azokomponenten, welche die oben defi nierten reaktionsfähigen Gruppen enthalten, insbe sondere Derivate des a- oder ss-Naphthols, beispiels weise Derivate der 2-Amino-5-oxynaphthalin-7-sul- fonsäure, der 2 Amino-8-oxy-naphthalin-6-sulfon- säure, oder die Arylide der 2,3-Oxy-naphthoesäure genannt. Im weiteren seien enolisierbare Gruppen enthaltende Azokomponenten genannt, wie z.
B. die Acetessiganilide oder die Phenylmethylpyrazolone. Auch die aromatischen Amine, wie sie als Diazo- komponenten Verwendung finden, eignen sich, wenn sie mit reaktionsfähigen und wasserlöslichmachenden Gruppen versehen sind, als Farbstoffbildner gemäss vorliegendem Verfahren, beispielsweise die Derivate der 1,4- und vor allem der 1,3-Diamino-benzol- sulfonsäure oder der 4,4'-Diaminodiphenylsulfon- säuren. Die erwähnten Farbstoffe bzw.
Farbstoffbildner werden zweckmässig in wässeriger Lösung der Cellu- losexanthogenatlösung zugesetzt oder direkt einge rührt. Damit die Umsetzung der reaktionsfähigen Gruppen mit den Cellulosemolekülen möglichst voll ständig verläuft, ist es zweckmässig, die Lösung längere Zeit, beispielsweise etwa 20 bis 60 Stunden, bei Zimmertemperatur stehenzulassen, oder die Lö sung zu erwärmen.
In vielen Fällen erweist es sich als vorteilhaft, mit den Farbstoffen eine konzentrierte Cellulosexanthogenatstammlösung, welche bis zu 10% Farbstoff, berechnet auf den Cellulosegehalt, enthalten kann, herzustellen, und diese Stammlösung der zu färbenden Viskose zuzuführen. Die Verformung kann durch Pressen der erhal tenen Cellulosexanthogenatlösung in ein saures Fäll- bad nach üblichem Verfahren erfolgen.
Auch die Nachbehandlung der erhaltenen Gebilde kann nach herkömmlichen Methoden durch Waschen mit warmem Wasser, evtl. noch mit einer warmen wässerigen Lösung eines Alkalisulfites oder Alkali- sulfid'es zur rascheren Entschweflung und nachfolgen dem Spülen und Avivieren durch Behandeln mit einem Netzmittel, vorzugsweise Natriumoleat, in der Wärme erfolgen.
Sofern der Cellulosexanthogenatlösung ein Farb- stoffbildner zugegeben wurde, können auf den erfin dungsgemäss erhaltenen, geformten Gebilden die Farbstoffe entwickelt werden. Wenn als Farbstoff bildner eine Azokomponente verwendet wurde, so kann dies durch Nachbehandlung der geformten Ge bilde mit der Lösung eines diazotierten Amins ge schehen.
Enthalten die geformten Gebilde diazotier- bare Amine, so können sie zwecks Diazotierung der Aminogruppen in eine wässerige Salpetrigsäurelösung gebracht und hernach in einem andern Bade mit einer Azokomponente gekuppelt werden.
Die erhaltenen Färbungen zeichnen sich in der Regel durch grosse Brillanz, Transparenz und vor zügliche Wasch- und Reibechtheit aus.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile, sofern nichts anderes angegeben wird, Ge wichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben. <I>Beispiel 1</I>
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1 <SEP> Teil <SEP> der <SEP> Verbindung <SEP> der <SEP> Formel
<tb> Cl
<tb> HO
<tb> C <SEP> C <SEP> N
<tb> H03S_<B>\</B> # <SEP> NH-C <SEP> CI-HN S03H wird in 50 Teilen Wasser gelöst und in 1175 Teile einer 8,5%igen Viskosexanthogenatlösung, entspre- chend einem Gehalt von<B>100</B> Teilen a-Cellulose, ein gerührt. Die Masse wird eine halbe Stunde gerührt und dann 60 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen.
Hierauf wird die Viskosemasse, wie für die Her stellung von Viskosegarn üblich, durch Spinndüsen gepresst und in einem Fällbad, welches 120 gil 96%ige Schwefelsäure, 270 g/1 Natriumsulfat und 10 g'1 Zinksulfat enthält, bei einer Temperatur von 45 koaguliert.
Die entstandenen Fäden werden um 25% ver- streckt und in einem mit 6000 U.Jmin rotierenden Spinntopf gesammelt.
Der erhaltene Spinnkuchen wird anschliessend in einem geschlossenen Apparat mit zirkulierender Flotte nachbehandelt, und zwar zuerst während 10 Minuten mit Wasser von 60 bis 70 gespült, dann mit einer Lösung von 5 gil Natriumsulfit während 20 Minuten bei 70 entschwefelt, anschliessend noch mals gespült und schliesslich mit 50 gjl Nartiumoleat bei 50 während 10 Minuten aviviert.
Der Spinnkuchen wird hierauf entwässert und getrocknet. <I>Beispiel 2</I> 2 Teile des Farbstoffes der Verbindung
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werden in 50 Teilen Wassergelöst und in 1175 Teile einer 8,5%igen Viskosexanthogenatlösung einge- rührt.
Die Masse wird eine halbe Stunde gerührt, 60 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen, dann auf 60 erwärmt, erkalten gelassen und wie in Beispiel 1 beschrieben zu Fäden verspon nen.
Es resultiert ein kräftig rot gefärbtes, wasch echtes, reibechtes und transparentes Viskosegarn. Verwendet man statt des oben genannten Farb stoffes 2 Teile des Farbstoffes der Formel
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und verfährt im übrigen wie oben angeführt, so erhält man eine kräftige gelbe Färbung, welche eben falls hervorragende Transparenz und gute Echtheits eigenschaften aufweist.
Wird die Masse statt durch eine Spinndüse durch eine Schlitzdüse gepresst und im übrigen wie oben beschrieben fertiggestellt, so erhält man einen echten rot resp. gelb gefärbten völlig transparenten Zellophanfilm. <I>Beispiel 3</I> 1 Teil des Farbstoffes der Formel
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wird in 50 Teilen Wasser von 50 gelöst und in<B>1175</B> Teile einer 8,5%igen Lösung von Cellulosexantho- genat eingerührt.
Wie in Beispiel 1 beschrieben, wird die Masse versponnen und fertiggestellt, wobei ein brillantrosa gefärbtes Viskosegarn, mit vorzüglicher Wasch- und Reibechtheit resultiert.
Verwendet man statt des oben genannten Farb stoffes zwei Teile des Farbstoffes der Formel
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und verfährt im übrigen wie oben beschrieben, so erhält man ein wasch- und reibechtes transparentes Gelb. <I>Beispiel 4</I> 1 Teil des Farbstoffes der Formel
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wird in 50 Teilen Wasser gelöst und in 1175 Teile einer 8,5%igen Cell'ulosexanthogenatlösung einge- rühre.
Nach 6 Stunden Stehen bei 20 wird die Masse durch Spinndüsen gepresst und in einem Fällbad, welches 120 g/1 96%ige Schwefelsäure, 270 gll Na- triumsulfat und 10 g(1 Zinksulfat enthält bei einer Temperatur von 45 koaguliert.
Die entstehenden Fäden werden um 25% ver- streckt und in einem mit 6000 U./min rotierenden Spinntopf gesammelt.
Der erhaltene Spinnkuchen wird 30 Minuten in Wasser von 70 gespült, dann mit einer Lösung von 5 g/1 Natriumcarbonat während 20 Minuten bei 70 behandelt, anschliessend nochmals gespült und zum Schluss mit 50 g11 Natriumoleat bei 50 während 10 Minuten aviviert. Der Spinnkuchen wird hierauf ent wässert und getrocknet. Es resultiert eine transparente grünstichig blaue Färbung, welche sehr gute Wasch- und Reibechtheit besitzt.
Verwendet man statt des oben genannten Farb stoffes 2 Teile des Farbstoffes der Formel
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und verfährt im übrigen wie beschrieben, so erhält man eine violette Färbung mit guter Wasch- und Reibechtheit.
Verwendet man statt des oben genannten Farb stoffes 2 Teile des Farbstoffes der Formel
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und verfährt im übrigen wie beschrieben, so resultiert ein brillantes Gelb mit vorzüglichen Echtheiten. <I>Beispiel 5</I> 1 Teil des Farbstoffes der Formel
EMI0005.0004
wird in 50 Teilen Wasser gelöst und wie in Beispiel 4 beschrieben appliziert.
Der erhaltene Viskosespinnkuchen wird nach dem Entschwefeln und Spülen während einer halben Stunde bei 70 mit einer Lösung von 1 g/1 Natrium kupfertartrat nachbehandelt, gespült, 10 Minuten bei 50 mit 50 g/1 Natriumoleat aviviert, entwässert und getrocknet.
Es resultiert eine wasch- und reibechte violette Färbung von ausgezeichneter Transparenz.
Wird statt des oben genannten Farbstoffes 1 Teil des Farbstoffes der Formel
EMI0005.0013
verwendet und im übrigen, wie oben beschrieben verfahren, so resultiert ein leuchtendes Bordeaux von ebenfalls vorzüglichen Echtheitseigenschaften. <I>Beispiel 6</I> 2 Teile des Farbstoffes der Formel
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werden direkt in 1175 Teile einer 8,5 o/oigen Viskosexanthogenatlösung eingerührt und nach 20 Stunden Stehen bei 0 bis 5 wie in Beispiel 4 be schrieben verarbeitet. Es resultiert ein kräftiges, wasch- und reibechtes Gelb.
<I>Beispiel 7</I> 10 Teile des zweiten in Beispiel 2 genannten Farbstoffes werden in 1175 Teile einer 8,5 % igen Cellulosexanthogenatlösung eingerührt. Nach 100 Stunden Stehen bei 0 bis 5 wird die Masse mit un- gefärbter Viskoselösung im Verhältnis 1 : 4 vermischt und wie in Beispiel 2 beschrieben verarbeitet.
Es resultiert eine wasch- und reibechte grün stichig gelbe Färbung.
Wird die obengenannte Viskoselösung uncoupiert versponnen, so resultiert ein ausserordentlich kräftiges Gelb mit unverändert guter Transparenz, Wasch- und Reibechtheit. <I>Beispiel 8</I> 32 Teile des Farbstoffes der Formel
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werden mit 90 Teilen einer l%igen Lösung des Kondensationsproduktes von 8 Mol Äthylenoxyd mit 1 Mol p-tert.-Octylphenol durch Vermahlen
disper- giert.
Man rührt diese Dispersion in 1175 Teile einer 8,5%igen Viskosexanthogenatlösung ein und lässt 24 Stunden bei einer Temperatur von 0 bis 5 stehen.
Die Masse, welche als solche infolge zu hoher Viskosität nicht verspinnbar ist, wird nun im Ver- hältnis 1 : 16 mit ungefärbter Viskose vermischt und wie in Beispiel 4 beschrieben verarbeitet.
Es resultiert eine licht- und waschechte gelbe Färbung.
Verwendet man 2 Teile des Farbstoffes der oben angegebenen Formel, gelöst in 20 Teilen einer l%igen Natriumhydroxydlösung, gibt sie zu 1175 Teilen Viskoselösung, welche man nach 24 Stunden Stehen bei 0 bis 5 direkt verspinnt, so erhält man ein gleiches Ergebnis.
<I>Beispiel 9</I> 2 Teile des Farbstoffes der Formel
EMI0006.0048
werden in 6 Teilen einer 10%igen Lösung des Kon- densationsproduktes von 8 Mol Äthylenoxyd mit 1 Mol p.-tert.-Octylphenyl dispergiert und in 1175 Teile einer 8,
5%igen Viskosexanthogen.atlösung eingerührt. Nach 24 Stunden Stehen bei 0 bis 5 wird die Masse wie in Beispiel 4 beschrieben verarbeitet.
Es resultiert eine orange, wasch- und licht echt gefärbte Viskosekunstseid'e von hervorragender Transparenz. Ähnlich gute Resultate werden mit den folgenden Farbstoffen erhalten:
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Kondensationsprodukt von 1 Mol Kupferphthalocyanintetrasulfochlorid mit 1 bis 2 Mol des Kon-
EMI0007.0006
densationsproduktes <SEP> der <SEP> Formel
<tb> C1
<tb> I
<tb> H2N-@-SO3H <SEP> /C\
<tb> N <SEP> 1I
<tb> HN <SEP> \ <SEP> C-HN-@-SO3H
<tb> J und nachträglichem Verseifen der nicht umgesetzten Sulfochloridgruppen zu Sulfonsäuregruppen. Nuance: türkisblau.
<I>Beispiel 10</I>
EMI0007.0010
2 <SEP> Teile <SEP> des <SEP> Farbstoffes <SEP> der <SEP> Formel
<tb> C1
<tb> HO
<tb> /C\
<tb> @-N <SEP> = <SEP> N- <SEP> 1I <SEP> I <SEP> _
<tb> <B>HO3S <SEP> H03S</B> <SEP> 'M <SEP> NH- <SEP> \ <SEP> j <SEP> C1
<tb> N werden wie in Beispiel 9 beschrieben dispergiert und in eine Viskoselösung eingerührt.
Nach einer Stunde Stehen bei 0 bis 5 wird die Masse aufgearbeitet wie in Beispiel 4 beschrieben, wobei eine licht- und waschecht orange gefärbte Viskosekunstseidb resultiert.
Ein: kräftiges Rot wird mit 2 Teilen des Farb stoffes der Formel
EMI0007.0016
C1
<tb> I
<tb> COOH <SEP> HO
<tb> N <SEP> N
<tb> <B><U>1</U> <SEP> 11</B>
<tb> <B>112N-C</B> <SEP> C-HN <SEP> -N <SEP> = <SEP> N \N' <SEP> H03S- <SEP> -NH-# <SEP> Cl
<tb> I
<tb> erhalten. <SEP> S03H <I>Beispiel 11</I> 2 Teile des Farbstoffes der Formel
EMI0008.0001
werden in 50 em3 warmem Wasser von etwa 50 unter Zusatz von 2 Teilen lOn Natronlauge und 2 Teilen Natriumhydrosulfit gelöst.
Diese Lösung rührt man in 1175 Teile einer 8,5o/oigen Viskosexanthogenatlösung ein und. lässt 12 Stunden bei Zimmertemperatur stehen. Dann wird wie im Beispiel 4 beschrieben auf gearbeitet.
Es resultiert eine blaustichig rote Färbung mit vorzüglichen Echtheiten und guter Brillanz. Verwendet man statt des oben genannten Farb stoffes 2 Teile des Farbstoffes der Formel.
EMI0008.0010
worin n = 2, und appliziert ihn wie oben angegeben, so resultiert ein transparentes Korinth mit ebenfalls vorzüglichen Echtheitseigenschaften.
Der Farbstoff der oben angegebenen 1. Formel kann z. B. wie folgt hergestellt werden: 39 Teile des Kondensationsproduktes aus Perylen- tetracarbonsäureanhydrid und 1,4-Diamino-benzol-2- sulfonsäure im Molekularverhältnis 1 : 2 werden als Dinatriumsalz der Formel
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in 1000 Teilen Wasser gelöst und hierzu die etwa 40 warme Lösung von 34,3 Teilen 2,4 Dichlor-6- phenylamino-triazin-3'-sulfonsäure als Natriumsalz in 500 Teilen Wasser zugegeben..
Man hält die Temperatur der Reaktionslösung unter Rühren zwischen 40 und 50 und neutralisiert die frei werdende Salzsäure durch allmähliche Zugabe von 55 Volumteilen 2n Natriumcarbonatlösung derart, dass der pH-Wert dauernd zwischen 5,0 und 7,0 ge halten werden kann. Aus der dunkelroten Lösung kann der neue Farbstoff durch Aussahen mit Na triumchlorid auf 20 Volumprozent Salzgehalt in gut filtrierbarer Form abgeschieden werden.
<I>Beispiel 12</I> 2 Teile des Farbstoffes, der durch Umsetzen von Kupferphthalocyanintetrasulfochlorid mit 1 Mol Äthylendiamin, Verseifen der restlichen Sulfochlorid- gruppen und Kondensieren mit 1 Mol Epichlor- hydrin entsteht, werden in 1175 Teile einer 8,
5 % igen Viskosexanthogenatfösung eingerührt und nach 24 Stunden Stehen bei Zimmertemperatur wie in Beispiel 4 beschrieben weiterverarbeitet.
Es resultiert eine türkisblau gefärbte Viskose kunstseide von völliger Transparenz und mit guter Wasch- und Lichtechtheit.
Verwendet man 2 Teile des Mono-N,ss-chlor- äthyhnonosulfamidd'erivates der Kupferphthalocyanin- tetrasulfonsäure und verfährt wie oben beschrieben, so resultiert ein ähnlich gutes Ergebnis. <I>Beispiel 13</I> 2 Teile des Farbstoffes der Formel
EMI0009.0023
werden in 1175 Teile einer 8,5 o/oigen Viskose- xanthogenatlösung eingerührt und nach 12 Stunden Stehen bei 0 bis 5 wie in Beispiel 4 beschrieben aufgearbeitet. Es resultiert eine echtgefärbte, grünstichig gelbe Viskosekunstseide.
Verwendet man 2 Teile des 1 : 2-Chromkom- plexes des Farbstoffes der Formel
EMI0009.0032
und verfährt wie oben beschrieben, so resultiert ein Korinth.