DE1957671A1 - Verfahren zum Applizieren von Farbstoffen ohne Nachwaesche auf Flor- und Poltextilien - Google Patents

Description

Verfahren zum Applizieren τοη Farbstoffen ohne Nachwäsche auf Flor- und Poltextilien

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Applikation anionischer wasserlöslicher Farbstoffe und bzw. oder löslicher oder, dispergierter Metallkomplexfarbstoffe auf Flor- und Poltextilien aus Cellulosefaserstoffen und stickstoffhaltigen Faserstoffen sowie deren Mischungen. Solche Flor- und Poltextilien können z.B. gewebte, nähgewirkte, gewirkte oder getuftete Teppiche, Bodenbelagstoffe u.a. roluminöse textile Flächengebilde sein. Der Färbstoffauftrag erfolgt dabei vorzugsweise mittels einer Spritzdruck- bzw. Spritzfärbeanlage, wie z.B. aus den DDR-Patentschriften 25 386, 39 044, 44 964 und 48 816, der österreichischen Patentschrift Nr. 246 882, der englischen Patentschrift Nr. 1 085 128 und der schweizerischen Patentschrift Nr. 421 879 bek_annt ist.

Bekanntlich ist beim Färben und Drucken von textlien Flächengebilden, bei denen faseraffine Farbstoffe verwendet werden, nach der Färbstoff-Fixierung, die entweder durch einen Dämpfprozeß, eine Thermosolierung oder einen Verweilprozeß erfolgt, ein Auswaschen der unfixierten Farbstoffe, Chemikalien und Druokverdickungsmlttel bzw. ein Spülprozeß erforderlioh, falls bestimmte Echtheitsforderungen, wie Naßechtheiten, Reibechtheiten usw., erfüllt werden müssen. Die augenfälligsten Nachtelle dieser Nachbehandlung liegen einmal in dem äußerst hohen Wasserbedarf der Waschabteile und andererseits in dem hohen Energiebedarf der benötigten Trockenanlagen. Auch ist eine maximale Entwässerung mit Hochleistungsc[uetschwerken wegen der damit verbundenen, meist irreversiblen Deformation der Flor- oder Poloberfläche nicht durchführbar. Ein Absaugen bringt wegen der unterschiedlichen Luftdurchlässigkeit der verwendeten Materialien nioht in jedem Fall günstige Ergebnisse.

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Die bekannten verfahren zum Färben und Bedrucken, insbeson- ^; dere von Teppichen mit anionischen wasserlöslichen Farbstoffen oder löslichen oder dispergierten Metallkomplexfarbstoffen, erfordern daher stets eine Naßnachbehandlung.

Verwendet man körperarme verdickungsmittel in der Rezeptur und verzichtet auf einen Spülprozeß, so werden in jedem Fall stumpfere Farbtöne erhalten· Bei einer lokalen Reibbeanspruchung werden die farbtonabstumpfenden Verdickungsmlttelreste entfernt, der Farbton wird an der geriebenen Stelle brillanter. Um beim Gebrauch eines auf diese Weise bedruckten oder gefärbten Teppichs die Gefahr des Auftretens von fleckigen Stellen zu vermeiden, wäre eine aufwendige mechanische Bearbeitung der Oberfläche notwendig.

Führt man die Färbstoffapplikation unter Verwendung von Verdickungen aus einer Öl-in-Wasser-Emulsion durch, so erhält man dadurch bedeutend farbtiefere und brillantere Töne, trotzdem aber keine wesentliche verbesserung der Echtheiten. Das Aufsprühen von echtheitsverbessernden Hilfsmitteln, wie ζ·Β· Kondensationsprodukte von Dicyanidamid mit Formaldehyd und Ammonium- bzw· Aminsalzen, quaternisierte Polyalkylenpolyamine bzw· Polyalkylenamine, polyquaternäre Salze aus aliphatischen ditertiären Aminen und aliphatischen Dihalogenverbindungen, Kondensationsprodukte aus Naphthalinsulfosäuren, Formaldehyd und aromatischen Oxoverbindungen auf die fixierten Drucke oder Färbungen vor dem Trocknen führt wegen einer zu geringen Eindringtiefe in die oberfläche der zu behandelnden Materialbahn nur teilweise zu einer Verbesserung der Echtheiten, außerdem ist diese Methode nur bei einem Teil wasserlöslicher anionischer Farbstoffe anwendbar. Darüber hinaus wird nach dieser Methode die Brillanz der Farbtöne merklich vermindert.

Eine weitere Möglichkeit der Farbstoff applikation ohne Nachwäsche bietet das Pigmentdruck- bzw, Pigmentfärbeverfahren, bei dem wasserunlösliche Färbst off pigmente, die weder mit den jeweiligen Faserstoffen reagieren, noch in das Faserinnere diffundieren, mit BlIfe eines Bindemittels auf Basis verschiedener hoohpölyaerer Kunststoff-Dispersionen oder -lösungen

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durch Einbettung in einen Kunststoff-Film auf dem Faserstoff duroh Haftkräfte -verankert werden, wendet man jedoch dieses Verfahren auf einer Spritedruck- bew« spritsfärbeanlage bei Flor- oder Poltextilien an, so erhält man eine Griffrerhärtung, die den textlien Charakter nachteilig beeinflußt. Außerdem liegen der Farbstoff und die ihn umhüllenden Bindemittel stark an der Oberfläche, so daß die Reibechtheiten derartiger Färbungen oder Drucke nicht den Ansprachen genügen. Daher ist eine praktische Nutzung dieses Verfahrens für die Färbung und Bemusterung Ton Flor- und Poltextilien nicht «weokmäßig.

FUr KadelTliese ist es bereits bekannt geworden, eine Färb- * Stoffapplikation alt ausgesuchten löslichen Farbstoffen unter Verwendung einer Johannlsbrotkernmehl-Verdiokung und nach der Fixierung durch Dämpfen eine Versiegelung der Oberfläche mit poljaerea Aorylsäureestern rorsunehmen. Auch dieses verfahren läßt sich auf das Färben oder Bemustern τοη Flor- und Poltextilien nicht Übertragen, ohne daß der Warenausfall nachteilig beeinflußt wird.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Farbstoffapplikation ohne die erforderliche Haohwäsohe und ohne Beeinträchtigung der Echtheiten und des Griffes su ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe sugrumde, ein Verdickungsmittel zu finden, duroh das die faseraffinem Farbstoffe auf dem Fa- ' eermaterlal fixiert und gleichseitig unfixiertβ Farbstoffanteil· reib- und wasserfest ohne eise Abtrttbung der Farbtöne gebunden werde».

Ss wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Flor- und Poltextilien aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefaserstoffen, wolle, linearen Polyamidfaserstoffen und deren Mischungen mit anionischen wasserlöslichem Farbstoffen und bsw. oder löslichen oder dispergieren Metallkomplexfarbstoffen ohne Notwendigkeit einer Naßnachbehandlumj nach der

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Färbstoff-Fixierung färben oder bedrucken kann, wenn man anstatt der bisher Üblichen ^Druckverdickungsraittel hochviskose wässrige Lösungen von Copolymerisaten der Formel

- CH₉ - C - CH₉ - C - CH₀ - C I I I

COOR COO®X? COOR

verwendet, wobei R₁ β Η oder CE,-

R₂ - C₂H₅ -

C₂H₅ R₃ « C₂H₅-, C₃H₇-, C₄H₉ oder CH₃-CH-CH₂-Ch₂CH₂-CH₂-

und Jr « das Kation einer basischen stickstoffverbindung

bedeuten und der Anteil der Gruppierung - C - CH₂ - im

CO(P

Copolymerisat eine Säurezahl desselben zwischen 120 und 550 bewirkt· Die Applikation des Farbstoffes erfolgt vorzugsweise mittels einer Spritzdruok- bzw. Spritzfärbeanlage.

Die erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisate, deren Herstellung nicht geschützt sein soll, sind auf Basis binärer Polymerisate, wie ζ·Β. Aorylsäure-Acrylsäureäthylester, Acrylsäure-Acrylsäurebutylester, Methaorylsäure-Acrylsäureäthylester, Methacrylsäure-Acrylsäurebutyle ster, Acrylsäure-Methacry1- säurebutylester, oder ternärer Polymerisate, wie z»B«Acrylsäure-Acrylsäureäthylester-Acrylsäurebutylester, Hethaoryl- saure-Aorylsaureathylester-Aorylsaure^-Xthylhexylester aufgebaut· Ein entscheidendes Merkmal für die erfindungsgemäße Verwendung dieser Copolymerisate, die als wässrige Dispersionen vorliegen, ist der hohe Gehalt an neutralisierbaren freien Carboxylgruppen. Durch Salzbildung derselben mit fluchtigen

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basischen Stickstoffverbindungen ist eine Überführung der im neutralen Bereioh wasserunlöslichen Copolymerisate in hochviskose wässrige Lösungen bzw. kolloidale Lösungen möglich. Dieser Vorgang ist durch Abspaltung der kationischen Komponente reversibel.

Der Anteil freier Carboxylgruppen soll dergestalt sein, daß die Copolymerisate eine säurezahl von vorzugsweise 140 bis 250 (bezogen auf den Festgehalt) aufweisen.

Als Beispiel für geeignete basisch reagierende flüchtige Stickstoffverbindungen zur Neutralisation der !Carboxylgruppen seien genannt:

primäre, sekundäre und tertiäre Alkylamine, die durch Wärmeeinwirkung verflüchtigt werden können, wie ζ·Β· n-Butylamin, Diäthylamin, Triäthylamin, Triethylamin, Tri-npropylaminj

Diamine, wie z.B. Äthylendiamin;

Oxalkylamine, wie z.B. Diäthyl-ß-oxäthylamin und bevorzugt Ammoniak. Verdünnt man die beschriebenen Copolymerisat-Dispersionen mit Wasser und neutralisiert diese mit basisch reagierenden Verbindungen, so erhält man hochviskose Lösungen, die erfindungsgemäß als Verdickungsmittel zur Bereitung viskoser, spritzfähiger Farbflotten eingesetzt worden. So erhält man beispielsweise nach Verdünnung von 10 Teilen einer 40#igen Copolymerisatdispersion aus Acrylsäure und Acrylsäureäthylester (Säurezahl 180) mit 90 Teilen Wasser und Einstellung auf einen pH-Wert von 8 mittels Triäthylamin eine Druckverdickung mit einer Viskosität von 1200 cp, die in Mengen von 50 bis 250 g/kg zur Bereitung einer viskosen, spritzfähigen Farbflotte verwendet wird·

Setzt man erfindungsgemäß copolymerisatdispersionen auf Aorylat- bzw· Methaorylatbasis mit einem hohen Anteil freier Karboxyl-

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gruppen als Verdickungsmittel zur Bereitung von viskosen Farbflotten für Spritzdruok bzw. Spritzfärbungen auf Flor- und Poltextilien ein, so erhält man mit ausgewählten faseraffinen Farbstoffen farbtiefe und brillante Applikationseffekte, die gute Gebrauchseohtheiten hinsichtlich Licht-, Reib- und Wasserbeanspruchung aufweisen, ohne eine Naßbehandlung nach der Farbstoff-Fixierung zur Erreichung dieser Echtheiten durchführen zu müssen.

Dieser Effekt ist darin begründet, daß einmal der Farbstoff ohne eine nennenswerte Retardierwirkung des Verdickungsmittels mit guter Ausbeute in den Faserstoff diffundiert wird und andererseits, daß die bei dem der Fixierung folgenden Trocknungsprozeß nicht restlos auf der Faser fixierten Färbstoffreste durch Diffusion in den Copolymer!satfilm, der um jede Einzelfaser gebildet wurde und durch Abspaltung der kationischen Komponente wieder einen wasserunlöslichen Zustand erhalten hat, reib- und wasserfest gebunden werden.

Der Einsatz wässriger Dispersionen von an sich wasserunlöslichen Copolymerisaten auf Acrylatbasis mit einem hohen Anteil freier !Carboxylgruppen erfolgt somit erfindungsgemäß in überraschender leise zu einem völlig neuartigen Anwendungszweok.

Zur Bereitung der viskosen Farbflotten können Anteile bekannter Verdickungsmittel, wie z.B. hochviskose Alginate, Cellulose- und Stärkederivate oder vorzugsweise Emulslonsverdickungen vom Typ Öl-in-Wasser, wie sie in der DDR-Patentschrift Nr. 18 331 beschrieben sind, zugesetzt werden. Weiterhin können in bekannter weise Zusätze an farbstofflösenden und/oder fixierbeschleunigenden Mitteln, wie beispielsweise Harnstoff, Thioharnstoff, Glycerin, verätherte oder unverätherte Alkyleaglykole, Thiodiäthylenglykol, Dimethylolpropan und Dimethylformamid eingebracht werden. Entsprechend den Anforderungen einer pH-Wert-abhängigen optimalen Färbst off-Fixierung bei

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Applikationen auf Polyamidfaserstoffen oder Wolle können thermospaltbare Verbindungen, wie z.B. Ammonsulfat oder Ammonohlorid zugesetzt werden. Schließlich kann duroh eine Zugabe Ton Aminoplastharzvorkondensaten, Torzugsweise τon methylolierten und Terätherten 2,4,6-Triamino-1,3,5-Trlazin-Derivaten, eine Vernetzung der Earboxjlgruppen Torgenommen werden· Daduroh wird eine Beständigkeit der Färbungen und Druoke gegenüber einer Feinwaschbehandlung erhöht.

Die Färbstoff-Fixierung wird vorzugsweise ohne Zwischentrocknung duroh Einwirkung τon Sattdampf oder Überhitzten Dampf τorgenommen, daran sohließt sich ein Trocknungsprozeß an, bei dem die bedruckten oder gefärbten Flor- und Poltextilien naoh Verdampfung der Feuchtigkeit abschließend noch kurzzeitig auf 12O°C(393°K) erhitzt werden.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Verdickungsmittel ist Ton besonderem Vorteil, daß Verunreinigungen in Form von abgelagerten oder eingetrockneten Abscheidungen des Copolymerisat-Anteiles der viskosen Färbeflotten im Farbkreislauf, wie Spritzkopf, Vorratsbehälter, Förderpumpen und Rohrleitungen der Spritzdruok- bzw. Spritzfärbeanlage durch wässrige SpUl flotten mit Hilfe von Alkalizusätzen, wie z.B. Alkalihydroxid« oder stark basisch reagierenden Salzen in einen wasserlösliche» Zustand Überfuhrt und somit leicht entfernt werden können·

Der rezepturmäßige Einsatz von Copolymerisatdispersionen mit niedrigem Gehalt an freien !Carboxylgruppen fuhrt wegen Fehlens der Wasserlöslichkeit im alkalischen Medium anwendungsseitig zu umfangreichen und aufwendigen Reinigungsarbeiten des gesamten Farbkreislaufes bei auftretenden Verunreinigungen.

Nachfolgend werden einige Beispiele zur Bereitung viskoser Färbeflotten angegeben. Unter den Angaben in Prozent sind Masseprozente zu verstehen.

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Beispiel 1 :

3 Teile des Farbstoffes Acid Green 25 (CI. Nr. 61570) werden mit 30 Teilen Thiodiäthylenglykol angeteigt und mit 75 Teilen heißem Wasser gelöst. Diese Lösung rührt man in 200 Teile einer 2,5#igen hochYiskosen Alginatverdickung ein und gibt 100 Teile einer 4#igen, mit Ammoniak neutralisierten Lösung des Acrylsäure-Aorylsäureäthylester-Copolymerisates mit der Säurezahl 180 sowie 350 Teile einer Verdickung aus einer Öl-in-Wasser-Emulsion, hergestellt durch Einemulgieren τοπ 80 Teilen Testbenzin (Kp 145/200⁰C).) in 18 Teile Wasser, welches mit 2 Teilen Acrylalkylpolyglykoläther als Emulgator versetzt wurde, zu. Nach zusatz von 20 Teilen einer Lösung von Ammonsulfat 1:1 in Wasser und Auffüllen mit 222 Teilen Wasser erhält man 1000 Teile einer viskosen, spritzfähigen Farbflotte.

Nach Bedrucken einer Teppichware aus Polyamid 6-Faser, 8mm Polhöhe, mit dieser Farbflotte wird 20 min bei 100⁰C gedämpft und anschließend getrocknet. Man erhält farbtiefe und brillante grüne Druckeffekte mit folgenden Echtheiten!

Reibeohtheit trocken 4-5 Reibeohtheit naß 4

Wasserechtheit b 4 Lichteohtheit 6-7

(Xenotest)

Beispiel 2:

2 Teile des Farbstoffes Acid Violett 75 (CI. part I₉ p.n. 1226) werden mit 25 Teilen Thiodiäthylenglykol und 10 Teilen Diäthylengljkolin on ob uty lather angeteigt und mit 80 Teilen Wasser heiß gelöst. Diese Lösung gibt man in 450 Teile einer Emulsionsrerdickung, bestehend aus 70 Teilen Testbenzin, 1 Teil Earboxymethjrlzelluloee als Stabilisator, 1 Teil einer wässrigen Lösung eines Fettalkohol-Kthylenoxid-Adduktes als Emulgator und 28 Teilen Wasser, und 150 Teile der verdickung

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aus 10 Teilen einer 40#igen Dispersion des Mischpolymerisates aus 27 Teilen Methacrylsäure, 8 Teilen Acrylsäurebutylester und 65 Teilen Acrylsäureäthylester, 85 Teilen Wasser und 5 Teilen Triäthylamin.

Nach Zusatz von 40 Teilen einer Lösung von Ammonchlorid 1:3 in Wasser und Auffüllen mit 243 Teilen wasser erhält man 1000 Teile einer spritzfähigen Farbflotte.

Spritzt man diese Flotte ganzflächig auf eine Schnittflor-Tuftingware aus Polyamid 6,6-Faser, Florhöhe 12 mm, so erhält man nach dem Dämpfen und Trocknen der Teppichware eine rubinrote Färbung mit guten Licht-, Reib- und Wasserechtheiten. Ebenfalls ist die Reinigung mit üblichen Chemisohreinigungsmitteln möglioh.

Beispiel 3:

2 Teile des Farbstoffes Acid Orange 88 (CI. part I, ρ.η. 1ο89) und 1 Teil des Farbstoffes Direct Orange 37 (CI. Nr. 40 265) werden mit 50 Teilen Harnstoff vermischt und durch übergießen mit 100 Teilen kochendem Wasser gelöst. Diese Färbstofflösung trägt man in 600 Teile der im Beispiel 2 beschriebenen, miteinander gemischten Verdickungen ein und eetzt 20 Teile eines mit Methanol verätherten, partiell methylolierten Melamin-Derivates zu. Aufgefüllt mit 227 Teilen Wasser erhält man 1000 Teile einer spritzfähigen Farbflotte, die zum Bedrucken eines Flauschdecken-Stoffes aus 70% Wolle und 30* Viskosefaser verwendet wird.

Naoh dem Dämpfen und Trocknen erhält man einen satten, ockerfarbigen Druck mit guten Gebrauchsechtheiten gegenüber Reibbeanspruchung, Feinwäsohe und Chemisch-Reinigung.

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Beispiel 4:

Löst man 3 Teile Acid Orange 88 mit 1CO Teilen kochendem Wasser unter Zusatz von 50 Teilen Thioharnstoff und 25 Teilen Diäthylenglykol und verfährt weiter wie in Beispiel 2 beschrieben, erhält man eine viskose spritzfähige Farbflotte zum Bedrucken von Teppichmaterial auf Basis reiner Wolle. Nach dem Dämpfen und Trocknen weist der ockerfarbige Druck gute Echtheiten auf.

Beispiel 5:

4 Teile des Farbstoffes Direct Orange 37 (CJ. Nr. 40 265) werden durch Übergießen mit 96 Teilen Wasser von 8o°C gelöst· Diese Lösung trägt man in 400 Teile der im Beispiel 1 beschriebenen Emulsionsverdickung vom Typ C/V/ ein und setzt 100 Teile einer 2,5#igen wässrigen Lösung des Ammoniumsalzes eines Acrylsäurebutylester-Methacrylsäure-Copolymerisates mit der Säurezahl 260 zu· Nach Auffüllen mit 400 Teilen Wasser erhält man 1000 Teile einer spritzfähigen Farbflotte. Appliziert man diese Farbflotte musterfömlg auf einem Polvliesnähgewirke aus regenerierten oder nativen Zellulosefasern, so erhält man nach dem Dämpfen und abschließenden Trocknen einen lichtechten orangefarbigen Druck mit guter Beständigkeit gegenüber Reib- und Wasserbeanspruchung.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Applizieren anionischer wasserlöslicher Farbstoffe und bzw. oder löslicher oder dispergierter Metallkomplexfarbstoffe ohne Naohwäsche auf Flor- und Poltextilien, wobei der Farbstofflosung verdickungsmittel zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als verdickungsmittel hoohviskose wässrige Lösungen von C©polymerisaten der Formel

R₁ R₁

• · · — CHp — C-CHp — C — CHp — C — · ·.

COOR₂ COO^ COOR₃

verwendet werden, wobei R₁ = H oder CH₅ -R₂ - C₂H₅ -R₃ - C₂H₅-, C₃H₇-, C₄H₉-, oder

C₂H₅

und ]P β das Kation einer basischen stickstoffverbindung

bedeuten, und der Anteil der Gruppierung -C - CH₂ - im

C00®

Copolymer!sat eine Säurezahl desselben zwischen 120 und 550 bewirkt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Färbstofflösung außerdem andere Verdickungsmittel, insbesondere Emulsionsverdickungen vom Typ Öl-in-Wasser, sowie in bekannter Weise färbstofflösende und/oder fixierbeschleunigende Mittel zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter weise zur Vernetzung der freien !Carboxylgruppen des Copolymerisates Anteile von Aminoplast-Harzvorkondensaten zugesetzt werden.

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