CH683663B5 - Process for the continuous dyeing or printing of cellulosic substrates with dispersed sulfur dyes. - Google Patents
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06P—DYEING OR PRINTING TEXTILES; DYEING LEATHER, FURS OR SOLID MACROMOLECULAR SUBSTANCES IN ANY FORM
- D06P5/00—Other features in dyeing or printing textiles, or dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form
- D06P5/02—After-treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Coloring (AREA)
Description
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Beschreibung description
Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Färben oder Bedrucken von Cellulose-Sub-straten mit Schwefelfarbstoffen sowie eine Klotz-Flüssigkeit als Mittel zur Ausführung dieses Verfahrens, wie definiert in den Patentansprüchen. This invention relates to an improved process for dyeing or printing cellulose substrates with sulfur dyes and to a block liquid as a means for carrying out this process, as defined in the claims.
Das gemäss der Erfindung zu färbende oder bedruckende Substrat kann irgendein Cellulosefasern enthaltendes Substrat sein. Das Substrat kann in irgendeiner Form vorliegen, z.B. als Garn, gewobenes oder gewirktes Gewebe. Es kann nur Cellulosefasern enthalten oder eine Mischung von Cellulosefasern mit synthetischen Fasern, wie Polyamid, Polyester oder Polyacrylonitril. Das bevorzugte Cellulosemateri-al enthält Baumwolle. Noch besser umfasst das Substrat Baumwolle allein oder gemischt mit Polyester. The substrate to be colored or printed according to the invention can be any substrate containing cellulose fibers. The substrate can be in any form, e.g. as yarn, woven or knitted fabric. It can only contain cellulose fibers or a mixture of cellulose fibers with synthetic fibers such as polyamide, polyester or polyacrylonitrile. The preferred cellulose material contains cotton. Even better, the substrate comprises cotton alone or mixed with polyester.
Vorzugsweise wird das Färben mit dem Klotz-Dämpf-Verfahren oder dem Klotz-Trocken-Klotz-Dämpf-Verfahren durchgeführt. The dyeing is preferably carried out using the pad-steaming method or the pad-dry-pad-steaming method.
Gemäss dem Klotz-Dämpf-Verfahren wird vorzugsweise eine wässrige Färbeflotte, die den Schwefelfarbstoff, einen reduzierenden Zucker und Alkali enthält, bei einer Temperatur aufgetragen, bei der der Schwefelfarbstoff im oxidierten Zustand verbleibt, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60°C, noch besser 25 bis 50°C. Im allgemeinen wird so viel Flotte aufgetragen, dass 55 bis 70% (bezogen auf Substratgewicht) auf dem Substrat verbleibt. Nach dem Auftragen der Färbeflotte, wird das Substrat auf eine Temperatur erhitzt, die genügend hoch ist, um die Reduktion des Farbstoffes zu bewirken, üblicherweise 98 bis 105°C, vorzugsweise 100 bis 103°C. According to the pad-steaming method, an aqueous dye liquor containing the sulfur dye, a reducing sugar and alkali is preferably applied at a temperature at which the sulfur dye remains in the oxidized state, preferably in the range from 20 to 60 ° C., even better 25 to 50 ° C. In general, so much liquor is applied that 55 to 70% (based on the weight of the substrate) remains on the substrate. After the dye liquor has been applied, the substrate is heated to a temperature which is sufficiently high to bring about the reduction in the dye, usually from 98 to 105 ° C., preferably from 100 to 103 ° C.
Gemäss dem Klotz-Trocken-Klotz-Dämpf-Verfahren wird eine den Schwefelfarbstoff enthaltende Färbeflotte bei einer Temperatur von 20 bis 75°C, vorzugsweise 30 bis 65°C, bis zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 55 bis 70% auf das Substrat gebracht, das Substrat wird getrocknet, dann mit einer Lösung eines reduzierenden Zuckers in wässrigem Alkali geklotzt, vorzugsweise bis zu einer Feuchtigkeitsaufnahme von 90 bis 120%, und dann wie oben erhitzt, um die Reduktion des Farbstoffes zu bewirken. According to the pad-dry-pad-steaming process, a dye liquor containing the sulfur dye is brought to the substrate at a temperature of 20 to 75 ° C., preferably 30 to 65 ° C., up to a moisture absorption of 55 to 70%, the substrate is dried, then padded with a solution of a reducing sugar in aqueous alkali, preferably to a moisture absorption of 90 to 120%, and then heated as above to effect the reduction of the dye.
Bedrucken kann in ähnlicher Weise zum Klotz-Trocken-Klotz-Dämpf-Verfahren durchgeführt werden, indem das Substrat mit einer Druckpaste bedruckt wird, anstelle es mit einer Färbeflotte zu klotzen. Printing can be carried out in a similar manner to the pad-dry-pad-steaming process, by printing the substrate with a printing paste instead of padding it with a dyeing liquor.
Falls das Substrat eine Cellulose-Polyester-Mischung ist, wird mit Vorteil das Klotz-Trocken-Thermo-sol-Klotz-Dämpf-Verfahren angewendet. Ein geeigneter Dispersionsfarbstoff wird zusammen mit dem Schwefelfarbstoff in die Färbeflotte eingebracht, und eine Thermosol-Behandlung wird nach der Trocknungsstufe durchgeführt. Abgesehen davon ist dieses Verfahren ähnlich dem Klotz-Trocken-KIotz-Dämpf-Verfahren. If the substrate is a cellulose-polyester mixture, the block-dry-thermosol-block-steaming method is used with advantage. A suitable disperse dye is introduced into the dye liquor together with the sulfur dye, and a thermosol treatment is carried out after the drying step. Apart from this, this process is similar to the block-dry-block-steaming process.
Wie vorstehend angegeben, wird die Erhitzung vorzugsweise mit Dampf durchgeführt, noch besser in einem nicht unter Druck gesetzten Dämpfer eines konventionellen Foulard-Dämpfers, worin sich das Substrat nur unter einem leicht erhöhten Druck befindet, der ausreichend ist, um das Eindringen von Luft in den Dämpfer zu verhindern, üblicherweise bis zu etwa 1.15 Atmosphären. Das Erhitzen sollte so lange durchgeführt werden, bis die vollständige Reduktion des Farbstoffs auf dem Substrat bei der verwendeten Temperatur bewirkt wurde, aber so kurz, dass eine kontinuierliche Verfahrensführung in der besonderen verwendeten Vorrichtung gewährleistet ist. Vorzugsweise beträgt die Erhitzungszeit etwa 20 bis 110 Sekunden, noch besser 40 bis 110 Sekunden und am besten 40 bis 75 Sekunden. As indicated above, the heating is preferably carried out with steam, more preferably in a non-pressurized damper of a conventional foulard damper, in which the substrate is only under a slightly elevated pressure sufficient to allow air to enter the To prevent dampers, usually up to about 1.15 atmospheres. The heating should be carried out until the complete reduction of the dye on the substrate has been effected at the temperature used, but so short that a continuous process control in the particular device used is ensured. Preferably the heating time is about 20 to 110 seconds, more preferably 40 to 110 seconds and most preferably 40 to 75 seconds.
Das Färben kann mittels konventioneller kontinuierlicher Färbeeinrichtungen durchgeführt werden. Wie für den Fachmann klar ist, umfassen solche konventionellen Einrichtungen Mittel, wie eine oder mehrere Foulards zur kontinuierlichen Auftragung einer Färbeflotte und eines reduzierenden Zuckers auf das Substrat und eine nicht unter Druck gesetzte Zone, z.B. einen Dämpfer, in der das so behandelte Substrat anschliessend erhitzt wird, um den Farbstoff zu reduzieren. In ähnlicher Weise kann das Bedrucken mittels konventioneller Druckeinrichtungen zusammen mit einem nicht unter Druck gesetzten Dämpfer durchgeführt werden, vorzugsweise mit einem, der besonders entwickelt wurde, um Drucke zu Bedämpfen und worin der bedruckte Teil des Substrates nicht mit Rollen in Berührung kommt. The dyeing can be carried out using conventional continuous dyeing equipment. As will be appreciated by those skilled in the art, such conventional devices include means such as one or more foulards for the continuous application of a dye liquor and a reducing sugar to the substrate and a non-pressurized zone, e.g. a damper in which the substrate treated in this way is then heated in order to reduce the dye. Similarly, printing can be done using conventional printing equipment in conjunction with a non-pressurized damper, preferably one specially designed to dampen prints and in which the printed portion of the substrate does not come into contact with rollers.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Färben oder Bedrucken mit einem Schwefelfarbstoff unter Verwendung eines in bezug auf die Umwelt sicheren reduzierenden Zuckers und einer konventionellen Einrichtung durchgeführt werden kann. Nach dem Auftragen der Färbeflotte oder der Druckpaste auf das Substrat und der Reduktion des Schwefelfarbstoffes ist es im allgemeinen von Vorteil, das so behandelte Substrat einer Oxidationsstufe zu unterwerfen, um die Echtheit der Färbung oder des Druckes weiter zu verbessern. Während einige Färbungen und Drucke durch eine normalerweise nach dem Färben durchgeführte Spühl-Stufe mit Wasser in ausreichendem Masse oxidiert werden, ist es bevorzugt, eine chemische Oxidation vorzunehmen. Dafür kommen Wasserstoffperoxid oder ein katalysiertes Natriumbromat-System in Frage. Die Verfahrensbedingungen für die Oxidation sind die üblichen und variieren je nach benutzter Vorrichtung und nach der Geschwindigkeit, mit welcher das Substrat sich fortbewegt. Im allgemeinen wird Natriumbromat, das mit Vanadiumpentoxid katalysiert ist, in Mengen von 3.75 bis 11.25 g/l eingesetzt, der pH ist vorzugsweise 3 bis 4.5 und die Temperatur üblicherweise 45 bis 85°C, vorzugsweise 49 bis 82°C, noch besser 60 bis 75°C. Wasserstoffperoxid wird in Mengen von 1 bis 5 g/l bei einem pH von 5 bis 7.5, vorzugsweise 5.5 bis 6, und bei einer Temperatur von 35 bis 60°C eingesetzt. Um diesen pH zu erreichen, wird Essigsäure oder Ameisensäure zugefügt. Das Substrat wird während 5 bis 70 Sekunden, besser während 10 bis 40 Sekunden der Wirkung dieser Oxidationsflotte ausgesetzt. An advantage of the present invention is that the dyeing or printing with a sulfur dye can be carried out using an environmentally safe reducing sugar and conventional equipment. After the dye liquor or the printing paste has been applied to the substrate and the sulfur dye has been reduced, it is generally advantageous to subject the substrate treated in this way to an oxidation step in order to further improve the authenticity of the dyeing or the print. While some dyeings and prints are sufficiently oxidized with water by a rinse step normally performed after dyeing, it is preferred to perform chemical oxidation. Hydrogen peroxide or a catalyzed sodium bromate system can be used. The process conditions for the oxidation are the usual and vary depending on the device used and the speed at which the substrate travels. In general, sodium bromate, which is catalyzed with vanadium pentoxide, is used in amounts of 3.75 to 11.25 g / l, the pH is preferably 3 to 4.5 and the temperature is usually 45 to 85 ° C., preferably 49 to 82 ° C., more preferably 60 to 75 ° C. Hydrogen peroxide is used in amounts of 1 to 5 g / l at a pH of 5 to 7.5, preferably 5.5 to 6, and at a temperature of 35 to 60 ° C. To achieve this pH, acetic acid or formic acid is added. The substrate is exposed to the action of this oxidation liquor for 5 to 70 seconds, better for 10 to 40 seconds.
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Die Färbeflotte wird vorzugsweise durch Mischen einer vorher hergestellten wässrigen Schwefelfarbstoff-Dispersion mit zusätzlichem Wasser und, falls das Klotz-Dämpf-Verfahren angewendet wird, mit einem reduzierenden Zucker und Alkali hergestellt. The dye liquor is preferably prepared by mixing a previously prepared aqueous sulfur dye dispersion with additional water and, if the pad-steaming method is used, with a reducing sugar and alkali.
Bevorzugte reduzierende Zucker umfassen solche Kohlenhydrate oder Kombinationen davon, die Fehling'sche Lösung reduzieren, z.B. Aldopentosen, wie L-Arabinose, D-Ribose und D-Xylose, Hexosen, wie D-Glucose, D-Fruktose, D-Mannose und D-Galaktose, und Disaccharide, wie Cellobiose, Lactose und Maltose. Produkte, wie Maissirup, Invertzucker und Melasse, die reduzierenden Zucker enthalten, können ebenfalls benützt werden, wie auch in situ aus Sucrose hergestellte Dextrose. Der bevorzugte reduzierende Zucker ist D-Glucose. Die Menge an reduzierendem Zucker sollte ausreichend sein, um den Schwefelfarbstoff zu reduzieren, wenn das mit der Färbeflotte behandelte oder bedruckte Substrat wie oben beschrieben erhitzt wird. Vorzugsweise wird der reduzierende Zucker in einer Menge von 30 bis 135 Gramm pro Liter, noch besser 50 bis 120 Gramm pro Liter, verwendet, unabhängig davon, ob er in der Färbeflotte oder getrennt in einer wässrigen Alkalilösung verwendet wird. Mit Vorzug ist der reduzierende Zucker das einzige der Schwefelfarbstoffflotte oder der wässrigen Alkalilösung zugesetzte reduzierende Mittel. Preferred reducing sugars include those carbohydrates or combinations thereof that reduce Fehling's solution, e.g. Aldopentoses such as L-arabinose, D-ribose and D-xylose, hexoses such as D-glucose, D-fructose, D-mannose and D-galactose, and disaccharides such as cellobiose, lactose and maltose. Products such as corn syrup, invert sugar and molasses containing reducing sugar can also be used, as can dextrose made from sucrose in situ. The preferred reducing sugar is D-glucose. The amount of reducing sugar should be sufficient to reduce the sulfur dye when the liquor treated or printed substrate is heated as described above. Preferably, the reducing sugar is used in an amount of 30 to 135 grams per liter, more preferably 50 to 120 grams per liter, regardless of whether it is used in the dye liquor or separately in an aqueous alkali solution. The reducing sugar is preferably the only reducing agent added to the sulfur dye liquor or the aqueous alkali solution.
Das Alkali kann irgendeines sein, von dem bekannt ist, dass es bei der Reduktion von Schwefelfarbstoffen nützlich sein kann, insbesondere Natrium- oder Kaliumhydroxid oder -carbonat, vor allem Natriumhydroxid. Das Alkali wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 8 bis 70 Gramm, noch besser 10 bis 50 Gramm pro Liter der Färbeflotte oder der getrennt angewendeten reduzierenden Zucker enthaltenden wässrigen Flüssigkeit verwendet. Der pH dieser Flotte bzw. Flüssigkeit sollte mindestens 10, vorzugsweise mindestens 10.5 betragen. The alkali can be any that is known to be useful in the reduction of sulfur dyes, especially sodium or potassium hydroxide or carbonate, especially sodium hydroxide. The alkali is preferably used in an amount of about 8 to 70 grams, more preferably 10 to 50 grams, per liter of the dye liquor or the aqueous liquid containing reducing sugar used separately. The pH of this liquor or liquid should be at least 10, preferably at least 10.5.
Die Färbeflotte kann auch ein Netzmittel enthalten, um das Eindringen der Flotte in das Substrat während der Anwendung zu verbessern. Das betreffende Netzmittel ist nicht kritisch. Anionische Verbindungen sind bevorzugt, wie das Natriumsalz von phosphatiertem 2-Ethylhexanol. Typische Mengen an Netzmittel liegen im Bereich von 1 bis 15 Gramm pro Liter Färbeflotte. The dye liquor can also contain a wetting agent to improve the penetration of the liquor into the substrate during use. The wetting agent in question is not critical. Anionic compounds are preferred, such as the sodium salt of phosphated 2-ethylhexanol. Typical amounts of wetting agent are in the range of 1 to 15 grams per liter of dye liquor.
Die bei dem Klotz-Trocken-Klotz-Dämpf-Verfahren zu verwendende wässrige Färbeflotte enthält vorzugsweise ein Mittel gegen die Migration des Farbstoffes während der Trocknungsstufe. Solche Produkte sind bekannt und können entweder synthetisch sein, z.B. auf Basis von Polyacrylat, oder mit Vorteil natürlich, z.B. auf Basis von Alginaten. The aqueous dye liquor to be used in the pad-dry pad-steaming process preferably contains an agent against migration of the dye during the drying step. Such products are known and can either be synthetic, e.g. based on polyacrylate, or with advantage naturally, e.g. based on alginates.
Falls der Farbstoff durch Drucken aufgetragen werden soll, werden konventionelle Verdickungsmittel verwendet, um eine Druckpaste mit den erwünschten Eigenschaften zu erzeugen. If the dye is to be applied by printing, conventional thickeners are used to produce a printing paste with the desired properties.
Eine zur Herstellung der Färbeflotte oder Druckpaste verwendete wässrige Schwefelfarbstoff-Dispersi-on ist zweckmässigerweise eine Mischung eines oxidierten Schwefelfarbstoffs in Wasser, das eine genügende Menge an Dispergiermittel enthält, um die Dispersion des Farbstoffs im Wasser zu bewirken. Es ist zweckmässig, von einem Presskuchen des oxidierten Schwefelfarbstoffs auszugehen, wie er durch konventionelle Schwefelung, Verdünnen der Schwefelungsmasse mit Wasser, Oxidation, Filtration und Waschen des Filterkuchens erhalten wird. An aqueous sulfur dye dispersion used to prepare the dye liquor or printing paste is expediently a mixture of an oxidized sulfur dye in water which contains a sufficient amount of dispersant to bring about the dispersion of the dye in the water. It is expedient to start from a press cake of the oxidized sulfur dye, as is obtained by conventional sulfurization, dilution of the sulfurization mass with water, oxidation, filtration and washing of the filter cake.
Die Oxidation (Belüftung) wird vorzugsweise so lange durchgeführt, bis die Reaktionsmischung frei von anorganischen Sulfiden ist. Dieser Punkt wird angezeigt, wenn das Reduktionsäquivalent der Reaktionsmischung Null ist, wie es durch potentiometrische Titration mit 0.2N Cupri-ammoniumsulfat-Lösung bestimmt werden kann. The oxidation (aeration) is preferably carried out until the reaction mixture is free from inorganic sulfides. This point is displayed when the reduction equivalent of the reaction mixture is zero, as can be determined by potentiometric titration with 0.2N Cupri ammonium sulfate solution.
Bei einigen Farbstoffen ist es bevorzugt, ihren Polyschwefelgehalt herabzusetzen, um sie besser dispergierbar zu machen. Unter Polyschwefelgehalt verseht man die Menge von kovalent gebundenem Schwefel, der die Thiolgruppen des Farbstoffs mit dem Chromophor verbindet. Dieser Gehalt variiert von Farbstoff zu Farbstoff und soll derat sein, dass der Farbstoff gut dispergierbar und bei Erhitzung leicht reduzierbar ist. Im allgemeinen liegt dieser Gehalt im Bereich von 0 bis 3%, bezogen auf Trok-kengewicht des Farbstoffs, und kann nach bekannten Methoden bestimmt werden. For some dyes, it is preferred to lower their poly-sulfur content to make them more dispersible. The amount of covalently bound sulfur, which connects the thiol groups of the dye with the chromophore, is defined as poly-sulfur content. This content varies from dye to dye and should be such that the dye is readily dispersible and can be easily reduced when heated. In general, this content is in the range from 0 to 3%, based on the dry weight of the dye, and can be determined by known methods.
Belüftung der Suspension bis zu einem Reduktionsäquivalent von Null kann auch dazu dienen, den Polyschwefelgehalt auf das gewünschte Ausmass zu erniedrigen. Es ist angezeigt, eine Versuchsbelüftung bis zu einem Reduktionspotential von Null vorzunehmen und dann das Produkt auf den Polyschwefelgehalt zu prüfen. Dies kann erfolgen durch Behandlung einer Probe des Produkts mit überschüssigem Natriumsulfid, gefolgt von einer calorimetrischen Titration der Probe mit Natriumcyanid. Falls man feststellt, dass der Polyschwefelgehalt höher als 7% bezogen auf das Trockengewicht des Farbstoffs, oder besser höher als 3%, ist, wird die Fällungsstufe für den betreffenden Farbstoff zweckmässigerweise modifiziert, indem man vor der Belüftung eine Behandlung mit Natriumsulfit und/oder Natriumnitrit in einer zur Erniedrigung des Polyschwefelgehaltes wirksamen Menge einschliesst. Aeration of the suspension down to a reduction equivalent of zero can also serve to reduce the poly-sulfur content to the desired extent. It is advisable to carry out a test ventilation up to a reduction potential of zero and then to test the product for the poly-sulfur content. This can be done by treating a sample of the product with excess sodium sulfide, followed by calorimetric titration of the sample with sodium cyanide. If it is found that the poly sulfur content is higher than 7%, based on the dry weight of the dye, or better than 3%, the precipitation stage for the dye in question is expediently modified by treating with sodium sulfite and / or sodium nitrite before aeration in an amount effective to lower the poly sulfur content.
Es ist bevorzugt, die Belüftung baldmöglichst nach der Eliminierung der Sulfide zu unterbrechen. Es wurde festgestellt, dass die Überoxidation zur Bildung von vernetzten Polykondensationsprodukten führen kann, die durch Glucose-Ätzalkali nicht richtig reduziert werden können und die daher in den Färbe-und Druckverfahren dieser Erfindung unerwünscht sind. Es ist zweckmässig die Teilchengrösse der Suspension zu überwachen, z.B. mit einem Teilchengrössenanalysator, und die Belüftung zu unterbrechen, bevor ein Anstieg der Teilchengrösse aufzutreten beginnt. It is preferred to stop aeration as soon as possible after eliminating the sulfides. It has been found that overoxidation can lead to the formation of crosslinked polycondensation products which cannot be properly reduced by glucose caustic alkali and which are therefore undesirable in the dyeing and printing processes of this invention. It is advisable to monitor the particle size of the suspension, e.g. with a particle size analyzer, and shut off ventilation before an increase in particle size begins to occur.
Der Presskuchen wird vorzugsweise gewaschen, um anorganische Salze zu entfernen, die üblicherweise mit solchen Schwefelungs-Reaktionsprodukten verbunden sind. Das Waschen wird zweckmässigerweise durchgeführt, bis der Gehalt an anorganischem Sulfat auf Basis des Gewichts der Feststoffe The press cake is preferably washed to remove inorganic salts commonly associated with such sulfurization reaction products. The washing is conveniently carried out until the inorganic sulfate content is based on the weight of the solids
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im Presskuchen weniger als 2% beträgt, vorzugsweise weniger als 0.6 Gew.-%. Es ist noch besser, das Waschen durchzuführen, bis der Gehalt an allen anorganischen Salzen kleiner als 2%, insbesondere kleiner als 0.6 Gew.-% ist. Ein zweckmässiger Weg zur Bestimmung, wann der Salzgehalt auf die gewünschte Höhe erniedrigt ist, besteht darin, die elektrische Leitfähigkeit des verwendeten Waschwassers zu prüfen, zum Beispiel mit einem Chemtrix Type 700 Leitfähigkeitsmesser. Bei Verwendung dieses Verfahrens wird das Waschen vorzugsweise durchgeführt, bis die Leitfähigkeit des Waschwassers nach Verwendung nicht mehr als 140, noch besser nicht mehr als 60 Mikromhos/cm höher als die Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit vor der Verwendung ist. Der Presskuchen wird mit zusätzlichem Wasser in einer Menge kombiniert, so dass der Farbstoffgehalt der erhaltenen Mischung im Bereich von &-40%, vorzugsweise 10-35%, noch besser 15-35% auf Gewichtsbasis liegt. Die betreffenden Dispergiermittel, die verwendet werden, um die Farbstoffdispersionen herzustellen, sind nicht kritisch. Gute Ergebnisse sind erhalten worden, wenn verschiedene anionische und oder nichtionische Tenside und Mischungen davon verwendet werden, wie Natrium-Iigninsulfonate, unter den Warenzeichen Vanisperse CB, Reax® 85 A und Reax® PC 946 im Handel, Natriumsalze von polymerisierten Alkylnaphthalinsulfonsäuren (z.B. Ta-mol® SN) und Mischungen von Glykolen. Die notwendige Menge an Dispergiermittel hängt teilweise vom betreffenden zu dispergierenden Farbstoff ab und kann vom Fachmann leicht festgestellt werden. Gute Ergebnisse sind erhalten worden, wenn 5 bis 20% Dispergiermittel auf Basis des Gesamtgewichts der Dispersion verwendet wurden. Andere Zusätze, wie Biozide, können ebenfalls in die Dispersion eingebracht werden. Die Bestandteile der Dispersion werden vorzugsweise zusammen gerührt und die erhaltene Mischung wird gemahlen, bis eine gute Dispersion erhalten wird, in der die Teilchen des disper-gierten Schwefelfarbstoffs vorzugsweise eine Grösse im Bereich von 0.1 bis 5)x, noch besser 0.3 bis 1.5fi aufweisen, gemessen mit einem Microtrac® Teilchengrösse-Analysator (Leeds-Northrup). Die Menge an Farbstoffdispersion, die zur Herstellung der Färbeflotte oder der Druckpaste verwendet wird, schwankt in Abhängigkeit vom Farbstoffgehalt der Dispersion und der gewünschten Farbtontiefe. Üblicherweise werden etwa 15 bis 165 Gramm Farbstoffdispersion pro Liter Färbeflotte zugesetzt. in the press cake is less than 2%, preferably less than 0.6% by weight. It is even better to carry out the washing until the content of all inorganic salts is less than 2%, in particular less than 0.6% by weight. A useful way to determine when the salinity has dropped to the desired level is to check the electrical conductivity of the wash water used, for example with a Chemtrix Type 700 conductivity meter. When using this method, washing is preferably carried out until the conductivity of the wash water after use is not more than 140, more preferably not more than 60 micromhos / cm higher than the conductivity of the wash liquid before use. The press cake is combined with additional water in an amount so that the dye content of the mixture obtained is in the range of -40%, preferably 10-35%, more preferably 15-35% by weight. The relevant dispersants used to make the dye dispersions are not critical. Good results have been obtained when various anionic and or nonionic surfactants and mixtures thereof are used, such as sodiumignin sulfonates, commercially available under the trademarks Vanisperse CB, Reax® 85 A and Reax® PC 946, sodium salts of polymerized alkylnaphthalenesulfonic acids (for example Ta- mol® SN) and mixtures of glycols. The amount of dispersant required depends in part on the dye to be dispersed and can easily be determined by a person skilled in the art. Good results have been obtained when 5 to 20% dispersant is used based on the total weight of the dispersion. Other additives, such as biocides, can also be included in the dispersion. The constituents of the dispersion are preferably stirred together and the mixture obtained is ground until a good dispersion is obtained in which the particles of the dispersed sulfur dye preferably have a size in the range from 0.1 to 5) x, more preferably 0.3 to 1.5fi , measured with a Microtrac® particle size analyzer (Leeds-Northrup). The amount of dye dispersion used to prepare the dye liquor or the printing paste varies depending on the dye content of the dispersion and the desired depth of shade. About 15 to 165 grams of dye dispersion per liter of dye liquor are usually added.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet zum Färben von cellulosehaltigem Textilmaterial mit Schwefelfarbstoffen, die ein verhältnismässig niederes Reduktionspotential für ihre So-lubilisierung erfordern, z.B. oxidierte Schwefelfarbstoffe, die mit Glucose und Natriumhydroxid bei Konzentrationen in den oben angegebenen Bereichen innerhalb 60 Sekunden bei 102°C reduziert werden können. Repräsentative Vertreter solcher Farbstoffe sind C.l. Sulfur Black 1 (Const.No. 53185), C.l. Sulfur Black 2 (Const.No. 53195). C.l. Sulfur Black 18, C.l. Sulfur Green 2 (Const.No. 53571), C.l. Sulfur Green 36, C.l. Sulfur Blue 7 (Const.No. 53440), C.l. Sulfur Blue 13 (Const.No. 53450), C.l. Sulfur Blue 43 (Const.No. 53630), C.l. Sulfur Red 10 (Const.No. 53228), C.l. Sulfur Red 14, C.l. Sulfur Brown 37 und C.l. Sulfur Yellow 22. Da die Farbstoffe im wasserunlöslichen oxidierten Zustand sind, wenn man sie gemäss dem Verfahren dieser Erfindung auf das Substrat aufträgt, sind sie nicht substantiv zu den Cellulosefasern und ziehen nicht sofort auf den Fasern auf, sondern haben vielmehr die Möglichkeit, sich gleichmässig zu verteilen, bevor sie durch die Erhitzungsstufe substantiv werden. Daraus folgt, das Probleme wie Seiten-Mitte-Überfärbungen und Endabfälle vermieden werden. Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert, in denen die Angaben von Teilen und Prozenten auf Gewicht bezogen sind. The method of the present invention is particularly suitable for dyeing cellulosic textile material with sulfur dyes which require a relatively low reduction potential for their solubilization, e.g. oxidized sulfur dyes that can be reduced with glucose and sodium hydroxide at concentrations in the ranges given above within 60 seconds at 102 ° C. Representative representatives of such dyes are C.I. Sulfur Black 1 (Const.No. 53185), C.I. Sulfur Black 2 (Const.No. 53195). C.l. Sulfur Black 18, C.I. Sulfur Green 2 (Const.No. 53571), C.I. Sulfur Green 36, C.I. Sulfur Blue 7 (Const.No. 53440), C.I. Sulfur Blue 13 (Const.No. 53450), C.I. Sulfur Blue 43 (Const.No. 53630), C.I. Sulfur Red 10 (Const.No. 53228), C.I. Sulfur Red 14, C.I. Sulfur Brown 37 and C.I. Sulfur Yellow 22. Since the dyes are in the water-insoluble oxidized state when applied to the substrate in accordance with the process of this invention, they are not substantive to the cellulose fibers and do not immediately absorb onto the fibers, but rather have the possibility of being uniform to distribute before they become substantive through the heating level. It follows that problems like side-center overstaining and final waste are avoided. The invention is illustrated by the following examples, in which the parts and percentages are based on weight.
BEISPIEL 1 EXAMPLE 1
Eine Mischung von 250 Teilen einer rohen Schwefelungsmasse von C.l. Sulfur Green 36, hergesteilt gemäss Beispiel 1 des US-Patentes 3 338 918, und 488 Teile Wasser werden 2 Stunden bei 88°C belüftet, auf 45°C abgekühlt und filtriert. Der Filterkuchen wird mit Leitungswasser mit einer Leitfähigkeit von 65 Mikromhos/cm gewaschen, bis die Waschflüssigkeit klar ist und eine Leitfähigkeit von 110 Mikromhos/cm aufweist. 55 Teile eines Presskuchens mit einem Feststoffgehalt von 43.2% werden erhalten. A mixture of 250 parts of a raw sulphurized mass of C.I. Sulfur Green 36, prepared according to Example 1 of US Pat. No. 3,338,918, and 488 parts of water are aerated at 88 ° C. for 2 hours, cooled to 45 ° C. and filtered. The filter cake is washed with tap water with a conductivity of 65 micromhos / cm until the washing liquid is clear and has a conductivity of 110 micromhos / cm. 55 parts of a press cake with a solids content of 43.2% are obtained.
Eine Laboratoriumskugelmühle wird beschickt mit: A laboratory ball mill is loaded with:
13.9 Teile des oben hergestellten Schwefelfarbstoff-Presskuchens 13.9 parts of the sulfur dye press cake prepared above
2.4 Teile Natrium-Iigninsulfonat (Vanisperse CB), 2.4 parts of sodium iignin sulfonate (Vanisperse CB),
1.5 Teile Natriumsalz von polymerisierter Alkylnaphthalinsulfonsäure (Tamol® SN) 1.5 parts sodium salt of polymerized alkylnaphthalenesulfonic acid (Tamol® SN)
0.6 Teile einer Mischung von Diethylenglykol und 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,6-diol (Surfynol® 104 E), 0.1 Teile Natriumsalz von chloriertem Bis-phenol (Giv-gard G4-40) und 11.0 Teile Wasser. 0.6 parts of a mixture of diethylene glycol and 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,6-diol (Surfynol® 104 E), 0.1 part of sodium salt of chlorinated bis-phenol (Giv-gard G4-40) and 11.0 parts water.
Die erhaltene Mischung wird gerührt und dann 24 Stunden gemahlen, wodurch 28.5 Teile einer Dispersion des oben hergestellten Schwefelfarbstoffs erhalten werden. 5 Teile der oben hergestellten Farbstoffdispersion und 50 Teile Wasser werden zusammen gerührt, bis eine gleichmässige Mischung erhalten wird. Zu dieser Mischung werden 12 Teile Glucose, 12 Teile wässriges Natriumhydroxid The resulting mixture is stirred and then milled for 24 hours, whereby 28.5 parts of a dispersion of the sulfur dye prepared above are obtained. 5 parts of the dye dispersion prepared above and 50 parts of water are stirred together until a uniform mixture is obtained. 12 parts of glucose and 12 parts of aqueous sodium hydroxide are added to this mixture
5 5
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
CH 683 663G A3 CH 683 663G A3
(50%ig), 10 Teile Wasser und 0.5 Teile Natriumsalz von Ethylhexanol-phosphatester zugesetzt. Die erhaltene Mischung wird 5 Minuten gerührt und dann mit 133 Teilen zusätzlichem Wasser verdünnt. (50%), 10 parts of water and 0.5 part of sodium salt of ethylhexanol phosphate ester were added. The resulting mixture is stirred for 5 minutes and then diluted with 133 parts of additional water.
Die oben hergestellte Färbeflotte wird auf 43°C erhitzt und in den Färbetrog eines Aztec® Laboratori-ums-Foulard-Dämpfer gegossen, der einen nicht unter Druck gesetzten Dämpfer besitzt. Vorgebleichtes Baumwollkörpergewebe wird durch die Farbstofflösung geklotzt bis zu einer Nassaufnahme von 70-80%, 60 Sekunden bei 101-103°C gedämpft und mit warmem Leitungswasser gespült. The dye liquor prepared above is heated to 43 ° C and poured into the dyeing trough of an Aztec® Laboratory foulard damper that has a non-pressurized damper. Pre-bleached cotton body fabric is padded through the dye solution to a wet absorption of 70-80%, steamed at 101-103 ° C for 60 seconds and rinsed with warm tap water.
Durch Zusatz von 7.5 g Wasserstoffperoxid (35%ige Lösung) und 7.5 g Eisessig zu genügend Wasser, um ein Gesamtvolumen von 1 Liter zu ergeben, wird eine Oxidationslösung hergestellt. Diese Lösung wird auf 60°C erhitzt. Das wie oben gefärbte Substrat wird zugesetzt und die Lösung 30 Sekunden gerührt. Das Substrat wird dann mit warmem Leitungswasser gespült, bis es sauber ist, und dann getrocknet. Eine gleichmässige Grünfärbung wird erreicht. By adding 7.5 g of hydrogen peroxide (35% solution) and 7.5 g of glacial acetic acid to enough water to make a total volume of 1 liter, an oxidation solution is prepared. This solution is heated to 60 ° C. The substrate colored as above is added and the solution is stirred for 30 seconds. The substrate is then rinsed with warm tap water until it is clean and then dried. A uniform green color is achieved.
BEISPIEL 2 EXAMPLE 2
Zu 402 Teilen einer rohen Schwefelungsmasse von C.l. Sulfur Blue 13 (C.I.Const.No. 53450) werden 1354 Teile Wasser zugesetzt. Die erhaltene Mischung wird 11 Stunden bei 90°C belüftet, bis die gesamten Sulfide vollständig oxidiert sind (bestimmt durch Messung eines Reduktionspotentials von 0). Der pH der entstehenden Aufschlämmung wird durch Zusatz von 7.5 Teilen Schwefelsäure (70%ig) auf pH 5.6 erniedrigt, und sie wird dann filtriert. Der Filterkuchen wird mit Leitungswasser mit einer Leitfähigkeit von 65 Mikromhos/cm gewaschen, bis die Leitfähigkeit des Waschwassers weniger als 110 Mikromhos/cm beträgt, wodurch 285 Teile eines Filterkuchens mit einem Feststoffgehalt von 27.5% erhalten werden. To 402 parts of a raw sulfurization mass of C.I. Sulfur Blue 13 (C.I.Const.No. 53450) is added to 1354 parts of water. The mixture obtained is aerated at 90 ° C. for 11 hours until all of the sulfides are completely oxidized (determined by measuring a reduction potential of 0). The pH of the resulting slurry is lowered to pH 5.6 by the addition of 7.5 parts sulfuric acid (70%) and it is then filtered. The filter cake is washed with tap water with a conductivity of 65 micromhos / cm until the conductivity of the wash water is less than 110 micromhos / cm, whereby 285 parts of a filter cake with a solids content of 27.5% are obtained.
Eine Kugelmühle wird beschickt mit: A ball mill is loaded with:
203 Teile des oben hergestellten Schwefelfarbstoff-Filterkuchens, 203 parts of the sulfur dye filter cake prepared above,
15 Teile Natrium-Iigninsulfonat (Vanisperse CB), 15 parts sodium iignin sulfonate (Vanisperse CB),
12 Teile Natriumsalz von polymerisierter Alkylnaphthalinsulfonsäure (Tamol® SN) 12 parts sodium salt of polymerized alkylnaphthalenesulfonic acid (Tamol® SN)
1 Teil 6-Acetoxy-2,4-dimethyl-M-dioxan (GIV-GARD DXN) und 1 part of 6-acetoxy-2,4-dimethyl-M-dioxane (GIV-GARD DXN) and
63 Teile Wasser. 63 parts of water.
Die erhaltene Mischung wird 24 Stunden mit Kugeln und dann 24 Stunden mit Sand gemahlen, bis die Partikelgrösse im Bereich von 1—5p. liegt, und dann vom Sand abgetrennt. The resulting mixture is milled with balls for 24 hours and then with sand for 24 hours until the particle size is in the range 1-5p. lies, and then separated from the sand.
Eine wässrige Färbeflotte wird hergestellt, die pro 1000 Teilen Wasser 30 Teile der wie oben beschrieben hergestellten Färbepaste und 15 Teile eines Antinnigrationsmittels vom Alginattyp enthält. Gebleichter, mercerisierter Baumwollköper wird mit dieser Flotte bei 60°C geklotzt bis zu einer Nassaufnahme von 60 bis 70%, in einem Infrarottrockner (Forstoria) zur Entfernung von 30% der Feuchtigkeit vorgetrocknet und dann in einem Ofen bei 82-99°C bis zur vollständigen Trockene getrocknet. Das Material wird dann bei Raumtemperatur in einem Foulard-Dämpfer, hergestellt von Greenville Steel Textile Machinery Corp. (Serial No. 39377), bis zu einer Nassaufnahme von 100% mit einer wässrigen Flüssigkeit geklotzt, die auf 1000 Teile Wasser, 60 Teile wässriges Natriumhydroxid (50%ig) und 120 Teile Dextrose enthält, und dann 60 Sekunden bei 103°C in der nicht unter Druck gesetzten Dämpfkammer des genannten Foulard-Dämpfers gedämpft. Das Material wird dann mit Wasser bei Raumtemperatur gewaschen und 30 Sekunden bei 65°C einer kombinierten Oxidation-Spülung unterzogen in einem wässrigen Bad, das auf 1000 Teile Wasser, 7.5 Teile Essigsäure (56%ig), 7.5 Teile mit Vanadiumpento-xid katalysiertes Natriumbromat und 3.75 Teile kommerzielles nichtionisches Auswaschmittel (Sodyeco® Scour TR) enthält. Nach weiterem Waschen mit Wasser bei 65-70°C und dann mit Wasser bei Raumtemperatur wird eine gleichmässige Blaufärbung erhalten, die durch ihren ausgezeichneten Glanz charakterisiert ist. An aqueous dye liquor is prepared which contains 30 parts of the dye paste prepared as described above and 15 parts of an alginate-type anti-migration agent per 1000 parts of water. Bleached, mercerized cotton twill is padded with this liquor at 60 ° C to a wet absorption of 60 to 70%, pre-dried in an infrared dryer (Forstoria) to remove 30% of the moisture and then in an oven at 82-99 ° C until dried completely dry. The material is then processed at room temperature in a foulard damper manufactured by Greenville Steel Textile Machinery Corp. (Serial No. 39377), padded to 100% wet with an aqueous liquid containing 1000 parts water, 60 parts aqueous sodium hydroxide (50%) and 120 parts dextrose, and then 60 seconds at 103 ° C in the damping chamber of the foulard damper not pressurized. The material is then washed with water at room temperature and subjected to a combined oxidation rinse at 65 ° C. for 30 seconds in an aqueous bath which is based on 1000 parts of water, 7.5 parts of acetic acid (56%), 7.5 parts of sodium bromate catalyzed with vanadium pentoxide and 3.75 parts commercial nonionic detergent (Sodyeco® Scour TR). After further washing with water at 65-70 ° C and then with water at room temperature, a uniform blue color is obtained, which is characterized by its excellent gloss.
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