DE19600692A1 - Verwendung von Reaktivfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien - Google Patents
Verwendung von Reaktivfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen FasermaterialienInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Reaktivfarbstoffen zur
Verbesserung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien.
Die schädigende Wirkung von UV-Strahlung für die menschliche Haut ist seit langem
bekannt und dementsprechend sind die Menschen auch bestrebt, sich vor einer
übermäßigen Sonnenbestrahlung zu schützen. Der gebräuchlichste Schutz gegen
übermäßige Sonnenbestrahlung ist die Verwendung einer Sonnenschutzcreme oder das
Tragen von Kleidungsstücken. Während die Verwendung von Sonnenschutzcreme
praktisch nur für die unbedeckte Haut und hauptsächlich in der Freizeit oder beim Sport
praktiziert wird, ist das Tragen von Kleidungsstücken ein üblicher und alltäglicher
Sonnenschutz für den menschlichen Körper.
Es hat sich aber gezeigt, daß z. B. das Tragen eines vor allem in den Sommermonaten
bevorzugten weißen Kleidungsstückes nicht immer einen ausreichenden Sonnenschutz
gewährleistet.
Weißes, ungefärbtes cellulosehaltiges Material, wie z. B. ein Baumwollfasermaterial
besitzt eine hohe Durchlässigkeit für UV-Strahlung. Besonders in Ländern mit starker
Sonneneinstrahlung besteht daher ein Bedarf nach cellulosehaltigem Material z. B. für
Kleidung, Sonnenschirmbespannungen, Markisen oder Storen mit einem hohen
Sonnenschutzfaktor.
Es wurde nun gefunden, daß man einen hohen Sonnenschutzfaktor bei cellulosehaltigen
Fasermaterialien erreichen kann, wenn man diese Materialien mit Reaktivfarbstoffen
einfärbt oder bedruckt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Verwendung von Reaktivfarbstoffen
zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß man cellulosehaltige Fasermaterialien mit 0,01 bis 15
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials, eines oder mehrerer
Reaktivfarbstoffe färbt oder bedruckt.
Vorteilhafterweise wird die Menge des Reaktivfarbstoffes so gewählt, daß eine Erhöhung
des Sonnenschutzfaktores von cellulosehaltigen Fasermaterialien um mindestens den
Faktor 5 resultiert.
Unter Reaktivfarbstoffen sind solche Farbstoffe zu verstehen, die eine oder mehrere
Reaktivgruppen enthalten. Es sind z. B. solche wie im Colour Index, 3. Auflage (3.
Revision 1987 inclusive Additions and Amendments bis z. B. No. 85) als "Reactive Dyes"
beschriebene Farbstoffe zu verstehen.
Unter Reaktivgruppen sind faserreaktive Reste zu verstehen, die mit den Hydroxygruppen
der Cellulose, den Amino-, Carboxy-, Hydroxy- und Thiolgruppen bei Wolle und Seide,
oder mit den Amino- und eventuell Carboxygruppen von synthetischen Polyamiden unter
Bildung kovalenter chemischer Bindungen zu reagieren vermögen. Die Reaktivgruppen
sind in der Regel direkt oder über ein Brückenglied an das Chromophor gebunden.
Geeignete Reaktivgruppen sind beispielsweise solche, die mindestens einen abspaltbaren
Substituenten an einem aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest enthalten
oder worin die genannten Reste einen zur Reaktion mit dem Fasermaterial geeigneten
Rest, wie z. B. einen Triazinrest, enthalten.
Unter einer Reaktivgruppe sind beispielsweise ein abspaltbares Atom oder eine
abspaltbare Gruppe substituierten carbo- oder heterocyclische 4-, 5- oder 6-Ringe
enthaltende Reste zu nennen. Als heterocyclische Reste kommen z. B. solche in Betracht,
welche mindestens einen abspaltbaren Substituenten an einen heterocyclischen Rest
gebunden enthalten; unter anderem solche, die mindestens einen reaktiven Substituenten
an einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring gebunden enthalten, wie an einen
Monoazin-, Diazin-, Triazin-, Pyridin-, Pyrimidin-, Pyridazin-, Pyrazin-, Thiazin-, Oxazin-
oder asymmetrischen oder symmetrischen Triazinring, oder an ein derartiges Ringsystem,
welches einen oder mehrere ankondensierte aromatische Ringe aufweist, wie ein
Chinolin-, Phthalazin-, Chinnolin-, Chinazolin-, Chinoxalin-, Acridin-, Phenazin- und
Phenanthridin-Ring-System. Des weiteren können die genannten heterocyclischen
faserreaktiven Reste über eine direkte Bindung oder über ein Brückenglied weitere faser
reaktive Reste, wie z. B. die oben angeführten Reste, enthalten.
Als weitere Reaktivgruppen kommen solche in Betracht, die mindestens eine aktivierte
ungesättigte Gruppe, insbesondere eine ungesättigte aliphatische Gruppe, wie z. B. die
Vinyl-, Halogenvinyl-, Styryl-, Acryl- oder Methacrylgruppe, oder mindestens ein
polymerisierbares Ringsystem aufweisen. Als solche Gruppen seien z. B. die
Halogenatome enthaltenden ungesättigten Gruppen genannt, wie Halogenmaleinsäure-
und Halogenpropiolsäurereste, die α- oder β-Brom- oder Chloracrylgruppen, halogenierte
Vinylacetylgruppen, Halogencrotonyl- oder Halogenmethacrylgruppen. Weiterhin
kommen auch solche Gruppen in Betracht, die leicht, z. B. durch Abspaltung von Halogen
wasserstoff, in halogenhaltige ungesättigte Gruppen übergehen, z. B. die Dichlor- oder
Dibrompropionylgruppe. Unter Halogenatomen sind hier Fluor-, Chlor-, Brom- und
Jodatome als auch Pseudohalogenatome, wie z. B. die Cyangruppe zu verstehen. Gute
Resultate werden nach den erfindungsgemäßen Verfahren mit Farbstoffen erzielt, welche
eine α-Bromacrylgruppe enthalten. Als Farbstoffe, die eine polymerisierbare Doppel
bindung enthalten, kommen vorzugsweise solche in Betracht, die mindestens einen
Acryloyl-, Methacryloyl-, α-Bromacryloyl-, α-Chloracryloyl-, Vinyl- oder Vinyl
sulfonylrest enthalten; ganz besonders bevorzugt jene, die mindestens einen Acryloyl-,
α-Bromacryloyl- oder Vinylsulfonylrest enthalten. Als Farbstoffe, die ein polymeri
sierbares Ringsystem enthalten, kommen vorzugsweise solche in Betracht, die mindestens
einen Epoxidrest enthalten.
Weitere abspaltbare Atome bzw. abspaltbare Gruppen sind beispielsweise Ammonium
einschließlich Hydrazinium, Sulfato, Thiosulfato, Phosphato, Acetoxy, Propionoxy oder
Carboxypyridinium.
Als Brückenglied zwischen dem Farbstoffrest und dem faserreaktiven Rest oder als
Brückenglied zwischen zwei faserreaktiven Resten kommen neben der direkten Bindung
die verschiedensten Reste in Betracht. Das Brückenglied ist z. B. ein aliphatischer,
aromatischer oder heterocyclischer Rest; ferner kann das Brückenglied auch aus
verschiedenen derartigen Resten zusammengesetzt sein. Das Brückenglied enthält in der
Regel mindestens eine funktionelle Gruppe, z. B. die Carbonylgruppe oder die Amino
gruppe, wobei die Aminogruppe durch gegebenenfalls durch Halogen, Hydroxy, Cyan,
C₁-C₄-Akoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carboxy, Sulfamoyl, Sulfo oder Sulfato
substituiertes C₁-C₄-Alkyl weitersubstituiert sein kann. Als aliphatischer Rest kommt z. B.
ein Alkylenrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder dessen verzweigte Isomere in
Betracht. Die Kohlenstoffkette des Alkylenrestes kann durch ein Heteroatom, wie z. B. ein
Sauerstoffatom, unterbrochen sein. Als aromatischer Rest kommt z. B. ein Phenylrest, der
durch C₁-C₄-Alkyl, wie z. B. Methyl oder Aethyl, C₁-C₄-Alkoxy, wie z. B. Methoxy oder
Aethoxy, Halogen, wie z. B. Fluor, Brom oder insbesondere Chlor, Carboxy oder Sulfo
substituiert sein kann, und als heterocyclischer Rest z. B. ein Piperazinrest in Betracht.
Beispiele für solche Brückenglieder sind die folgenden Reste:
In den oben angegebenen Formeln bedeutet R₁ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, welches
durch Halogen, Hydroxy, Cyan, C₁-C₄-Alkoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carboxy,
Sulfamoyl, Sulfo oder Sulfato substituiert sein kann.
Interessante Reaktivgruppen sind 1,3,5-Triazinreste der Formel
worin T₁ Fluor, Chlor oder Carboxypyridinium ist und wobei als Substituenten V₁ am
Triazinring insbesondere zu nennen sind:
Fluor, Chlor, -NH₂, ein C₁-C₆-Alkylamino-, N,N-Di-C₁-C₆-Alkylamino-,
Cyclohexylamino-, N,N-Dicyclohexylamino-, Benzylamino-, Phenäthylamino-,
Phenylamino-, Naphthylamino-, N-C₁-C₆-Alkyl-N-cyclohexylamino- oder
N-C₁-C₆-Alkyl-N-phenylaminorest, oder Morpholino, Piperidino, Piperazino, Hydrazino
oder Semicarbazido, oder eine durch einen Furan-, Thiophen-, Pyrazol-, Pyridin-,
Pyrimidin-, Chinolin-, Benzimidazol-, Benzthiazol- oder Benzoxazolrest substituierte
Aminogruppe. Die genannten Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- und Arylreste sowie die
heterocyclischen Reste können wie unter Formel (1) angegeben weitersubstituiert sein.
Besonders bevorzugt ist V₁ im Rest der Formel (1) Fluor, Chlor, Phenylamino oder
N-C₁-C₄-Alkyl-N-phenylamino, wobei die Phenylringe gegebenenfalls durch Halogen,
wie Fluor, Chlor oder Brom, Nitro, Cyan, Trifluormethyl, Sulfamoyl, Carbamoyl,
C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Acylaminogruppen, wie Acetylamino oder Benzoylamino,
Ureido, Hydroxy, Carboxy, Sulfomethyl oder insbesondere Sulfo substituiert sind.
Interessante faserreaktive Reste sind z. B. solche der Formel
worin T₂ und T₃ unabhängig voneinander Fluor, Chlor oder Carboxypyridinium sind und
B ein Brückenglied ist.
Als Brückenglied B kommt beispielsweise ein Rest der Formel
in Betracht, worin R₁ und R₁′ unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls
durch Halogen, Hydroxy, Cyan, C₁-C₄-Alkoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carboxy,
Sulfamoyl, Sulfo oder Sulfato substituiertes C₁-C₄-Alkyl sind und X ein gegebenenfalls
durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, C₁-C₄-Alkoxy, Carboxy oder Halogen substituierter
C₂-C₆-Alkylen- oder C₅-C₉-Cycloalkylenrest oder ein gegebenenfalls durch C₁-C₄-Alkyl,
C₁-C₄-Alkoxy, Sulfo, Halogen oder Carboxy substituierter Phenylen-, Biphenylen- oder
Naphthylenrest ist.
Weitere interessante Reaktivgruppen sind solche der Formel
worin T₄ Fluor, Chlor oder Carboxypyridinium ist und
V₂ ein Rest der Formel
V₂ ein Rest der Formel
ist, worin R₁ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, das durch Halogen, Hydroxy, Cyan,
C₁-C₄-Alkoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carboxy, Sulfamoyl, Sulfo oder Sulfato
substituiert sein kann; B₁ die direkte Bindung oder ein Rest
n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6; und R ein Rest der Formel
oder
ist, worin R′ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl ist, alk einen Alkylenrest mit 1 bis 7
Kohlenstoffatomen darstellt, T Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Sulfato, Carboxy, Cyano,
C₁-C₄-Alkanoyloxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carbamoyl oder einen Rest -SO₂-Z bedeutet,
V Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl oder ein Rest der Formel
ist, worin (alk) die zuvor angegebene Bedeutung hat, alk′ unabhängig voneinander Poly
methylenreste mit 2 bis 6 C-Atomen bedeutet, Z β-Sulfatoethyl, β-Thiosulfatoethyl,
β-Phosphatoethyl, β-Acyloxyethyl, β-Halogenethyl oder Vinyl bedeutet, p, q, r und t
unabhängig voneinander je die Zahl 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten und s die Zahl 2, 3, 4, 5
oder 6 ist; und der Benzolring in Formel (4) weitere Substituenten enthalten kann; oder
worin V₂ ein direkt an den Triazinring gebundener Rest der Formel (4a), (4b), (4c), (4d),
(4e), (4f) oder (4g) ist, worin R′, T, alk, V, alk′, Z, p, q, r, s und t die angegebenen
Bedeutungen haben; oder worin V₂ ein Rest der Formel
ist, worin R₁ und Z die oben angegebenen Bedeutungen haben und der Benzolring
weitersubstituiert sein kann.
Als weitere mögliche Substituenten der Benzolringe der Verbindungen der Formeln (4)
und (4′) seien Halogen, wie Fluor, Chlor oder Brom, Nitro, Cyan, Trifluormethyl,
Sulfamoyl, Carbamoyl, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Acylaminogruppen, wie
Acetylamino oder Benzoylamino, Ureido, Hydroxy, Carboxy, Sulfomethyl und Sulfo
genannt.
Der Rest B₁ enthält 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome; Beispiele für B₁ sind:
Methylen, Ethylen, Propylen, Butylen, Methylenoxy, Ethylenoxy, Propylenoxy und
Butylenoxy. Falls B₁ einen Rest
darstellt, ist B₁ durch das Sauerstoff
atom an den Benzolring gebunden. Vorzugsweise ist B₁ die direkte Bindung.
Als β-Halogenethyl kommt für Z insbesondere der β-Chlorethylrest und als β-Acyloxy
ethyl insbesondere der β-Acetoxyethylrest in Betracht. Der Alkylenrest alk ist vorzugs
weise Methylen, Ethylen, Methylmethylen, Propylen oder Butylen. Der Substituent T ist
als Alkanoyloxyrest insbesondere Acetyloxy, Propionyloxy oder Butyryloxy, und als
Alkoxycarbonylrest insbesondere Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Propyloxy
carbonyl. Falls V ein Alkylrest ist, kann dieser Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl,
Isobutyl, sec-Butyl oder tert-Butyl sein. Der Rest R′ ist beispielsweise Methyl, Ethyl,
Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl oder Hexyl, oder vorzugs
weise Wasserstoff. Die Polymethylenreste alk′ sind vorzugsweise Ethylen, Propylen oder
Butylen. Die Indizes p, q und t sind unabhängig voneinander vorzugsweise 2, 3 oder 4.
Die Indizes r und s sind unabhängig voneinander vorzugsweise 2.
Bevorzugte Reste V₂ sind solche der Formel (4), worin B₁ die direkte Bindung und R ein
Rest der Formel (4a) ist, oder worin V₂ ein direkt an den Triazinring gebundener Rest der
Formel (4b), (4c) oder (4f) ist, oder worin V₂ ein Rest der Formel (4′) ist.
Ebenfalls interessant sind Reaktivgruppen der Formeln
und
worin R′ die oben angegebene Bedeutung hat und X₁ und X₂ Chlor, oder X₁ Chlor und X₂
Fluor sind.
Als aliphatische Reaktivgruppen sind solche der Formeln
-SO₂Z (5a),
-SO₂-NH-Z (5b),
-NH-CO-(CH₂)₃-SO₂Z (5c),
-CO-NH-CH₂CH₂-SO₂Z (5d) und
-NH-CO-Z₁ (5e),
worin Z die oben angegebenen Bedeutungen hat, Z₁ die Bedeutungen von Z hat und
zusätzlich Halogenmethyl oder α,β-Dihalogenethyl sein kann, bevorzugt.
Für Z₁ kommen als Halogen in den Halogenmethyl-, β-Halogenethyl-, und
α,β-Dihalogenethylgruppen insbesondere Chlor und Brom in Betracht.
Besonders bevorzugte aliphatische Reaktivgruppen sind solche der Formel (5a), sowie
ferner solche der Formeln (5c) und (5d). Für diese Reste ist Z insbesondere β-Sulfatoethyl
oder β-Halogenethyl.
Ganz besonders bevorzugt enthalten die Reaktivfarbstoffe mindestens eine Reaktivgruppe
der Formeln (1), (2), (3), (4i) bis (4l) und (5a) bis (5e), wobei für R₁, T₁, T₂, T₃, T₄, V₁,
V₂, B, X₁, X₂, Z und Z₁ die oben angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen gelten.
Die Reaktivfarbstoffe leiten sich insbesondere von dem Rest eines Monoazo-, Polyazo-,
Metallkomplexazo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Formazan-, Azomethin-, Dioxazin-,
Phenazin-, Stilben-, Triphenylmethan-, Xanthen-, Thioxanthon-, Nitroaryl-,
Naphthochinon-, Pyrenchinon- oder Perylentetracarbimid-Farbstoffes, vorzugsweise dem
Rest eines Monoazo-, Disazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Anthrachinon-,
Phthalocyanin- oder Dioxazinfarbstoffes, ab. Die Reaktivfarbstoffe können an ihrem
Grundgerüst neben der Reaktivgruppe als weitere Substituenten die bei organischen
Farbstoffen üblichen Substituenten gebunden enthalten.
Als Beispiele für solche weiteren Substituenten der Reaktivfarbstoffe seien genannt:
Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl oder
Butyl, Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methoxy, Ethoxy, Propoxy,
Isopropoxy oder Butoxy, Acylaminogruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere
Alkanoylaminogruppen und Awoxycarbonylaminogruppen, wie Acetylamino,
Propionylamino, Methoxycarbonylamino, Ethoxycarbonylamino oder Benzoylamino,
Phenylamino, N-N-Di-β-hydroxyethylamino, N,N-Di-β-sulfatoethylamino,
Sulfobenzylamino, N,N-Disulfobenzylamino, Alkoxycarbonyl mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen im Alkoxyrest, wie Methoxycarbonyl oder Ethoxycarbonyl,
Alkylsulfonyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methylsulfonyl oder Ethylsulfonyl,
Trifluormethyl, Nitro, Cyano, Halogen, wie Fluor, Chlor oder Brom, Carbamoyl,
N-Alkylcarbamoyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie N-Methylcarbamoyl
oder N-Ethylcarbamoyl, Sulfamoyl, N-Alkylsulfamoyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie
N-Methylsulfamoyl, N-Ethylsulfamoyl, N-Propylsulfamoyl, N-Isopropylsulfamoyl oder
N-Butylsulfamoyl, N-(β-Hydroxyethyl)-sulfamoyl, N,N-Di-(β-hydroxyethyl)-sulfamoyl,
N-Phenylsulfamoyl, Ureido, Hydroxy, Carboxy, Sulfomethyl oder Sulfo sowie weitere
faserreaktive Reste. Vorzugsweise enthalten die Reaktivfarbstoffe eine oder mehrere
Sulfonsäuregruppen.
Bevorzugt leiten sich die Reaktivfarbstoffe von folgenden Farbstoffresten ab:
- a) Farbstoffreste eines 1 : 1-Kupferkomplexazofarbstoffes der Benzol- oder Naphthalinreihe, worin das Kupferatom an je eine metallisierbare Gruppe beidseitig in ortho-Stellung zur Azobrücke gebunden ist.
- b) Besonders bevorzugt sind die Mono- oder Disazofarbstoffreste der Formel D₁-N=N-(M-N=N)u-K- (6a),-D₁-N=N-(M-N=N)u-K (6b) oder-D₁-N=N-(M-N=N)u-K- (6c),oder eines davon abgeleiteten Metallkomplexes; D₁ ist der Rest einer Diazokomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, M der Rest einer Mittelkomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, und K der Rest einer Kupplungskomponente der Benzol-, Naphthalin-, Pyrazolon-, 6-Hydroxypyridon-(2)- oder Acetessigsäurearylamid-Reihe, wobei D₁, M und K bei Azofarbstoffen übliche Substituenten tragen können, insbesondere Hydroxy-, Amino-, Methyl-, Ethyl-, Methoxy- oder Ethoxygruppen, gegebenenfalls substituierte Alkanoylaminogruppen mit 2 bis 4 C-Atomen, gegebenenfalls substituierte Benzoylaminogruppen, Halogenatome oder einen faserreaktiven Rest, insbesondere einen Rest -SO₂-Z, wobei Z β-Sulfatoethyl, β-Thiosulfatoethyl, β-Phosphatoethyl, β-Acyloxyethyl, β-Halogenethyl oder Vinyl ist; u = 0 oder 1 ist; und D₁, M und K zusammen mindestens eine Sulfogruppe, vorzugsweise drei oder vier Sulfogruppen, enthalten.
- c) Ebenfalls besonders bevorzugt sind die Farbstoffreste eines Disazofarbstoffes, der
Formel
-D₁-N=N-K-N=N-D₂ (7a) oder-D₁-N=N-K-N=N-D₂- (7b),worin D₁ und D₂ unabhängig voneinander der Rest einer Diazokomponente der Benzol-
oder Naphthalinreihe, und K der Rest einer Kupplungskomponente der Naphthalinreihe
ist; wobei D₁, D₂ und K bei Azofarbstoffen übliche Substituenten tragen können,
insbesondere Hydroxy-, Amino-, Methyl, Ethyl-, Methoxy- oder Ethoxygruppen,
gegebenenfalls substituierte Alkanoylaminogruppen mit 2 bis 4 C-Atomen, gegebenenfalls
substituierte Benzoylaminogruppen, Halogenatome oder einen faserreaktiven Rest,
insbesondere einen Rest -SO₂-Z, wobei Z die angegebene Bedeutung hat, und D₁, D₂ und
K zusammen mindestens zwei Sulfogruppen, vorzugsweise drei oder vier Sulfogruppen,
enthalten.
Wichtig sind - d) Farbstoffreste eines Formazanfarbstoffes der Formel worin die Benzolkerne weiterhin durch Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 4 C-Atomen, Alkylsulfonyl mit 1 bis 4 C-Atomen, Halogen oder Carboxy substituiert sein können.
- e) Farbstoffreste eines Anthrachinonfarbstoffes der Formel worin G ein Phenylen-, Cyclohexylen-, Phenylenmethylen- oder C₂-C₆-Alkylenrest ist; wobei der Anthrachinonkern durch eine weitere Sulfogruppe, und G als Phenylrest durch Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 4 C-Atomen, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiert sein kann, und der Farbstoff vorzugsweise mindestens 2 Sulfogruppen enthält.
- f) Farbstoffreste eines Phthalocyaninfarbstoffes der Formel worin Pc der Rest eines Kupfer- oder Nickelphthalocyanins; W -OH und/oder -NR₅R5′; R₅ und R5′ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, das durch Hydroxy oder Sulfo substituiert sein kann; R₄ Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; E ein Phenylenrest, der durch Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiert sein kann; oder ein Alkylenrest mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise ein Sulfophenylen- oder Ethylenrest; und k = 1, 2 oder 3 ist.
- g) Farbstoffreste eines Dioxazinfarbstoffes der Formel oder worin E ein Phenylenrest, der durch Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiert sein kann; oder ein Alkylenrest mit 2 bis 6 C-Atomen ist; und die äußeren Benzolringe in den Formeln (11a), und (11b) durch Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen, Alkoxy mit 1 bis 4 C-Atomen, Acetylamino, Nitro, Halogen, Carboxy, Sulfo oder -SO₂-Z weitersubstituiert sein können, wobei Z β-Sulfatoethyl, β-Thiosulfatoethyl, β-Phosphatoethyl, β-Acyloxyethyl, β-Halogenethyl oder Vinyl bedeutet.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Farbstoffe mit dem Rest der Formeln (12a) bis
(12j) verwendet
worin (R₇)1-3 für 1 bis 3 Substituenten aus der Gruppe C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy,
Halogen, Carboxy und Sulfo steht;
worin (R₉)1-3 für 1 bis 3 Substituenten aus der Gruppe C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy,
Halogen, Carboxy und Sulfo steht;
worin (R₁₀)1-3 für 1 bis 3 Substituenten aus der Gruppe C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy,
Halogen, Carboxy und Sulfo steht;
worin R₁₁ C₂-C₄-Alkanoyl oder Benzoyl ist;
worin R₁₂ C₂-C₄-Alkanoyl oder Benzoyl ist;
worin (R₁₃)0-3 für 0 bis 3 Substituenten aus der Gruppe C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy,
Halogen, Carboxy und Sulfo steht;
worin R₁₄ und R₁₅ unabhängig voneinander Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder Phenyl, und
R₁₆ Wasserstoff, Cyano, Carbamoyl oder Sulfomethyl ist;
worin (R₁₇)1-4 für 1 bis 4 Substituenten aus der Gruppe Wasserstoff, Halogen, Nitro,
Cyan, Trifluormethyl, Sulfamoyl, Carbamoyl, C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₄-Alkoxy, Amino,
Acetylamino, Ureido, Hydroxy, Carboxy, Sulfomethyl und Sulfo, unabhängig
voneinander, steht;
und
und
Die Reaktivfarbstoffe enthalten vorzugsweise mindestens eine wasserlöslichmachende
Gruppe, wie eine Sulfo- oder Sulfatogruppe, und liegen in diesem Fall entweder in der
Form ihrer freien Säure oder vorzugsweise als deren Salze wie z. B. der Alkali-, Erdalkali-
oder Ammoniumsalze oder als Salze eines organischen Amins vor. Als Beispiele seien die
Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniumsalze oder das Salz des Triäthanolamins
genannt.
Die Reaktivfarbstoffe sind bekannt oder können in Analogie zu bekannten Farbstoffen
hergestellt werden.
Unter cellulosehaltigen Fasermaterialien sind beispielsweise die natürliche Cellulosefaser,
wie Baumwolle, Leinen und Hanf, sowie Zellstoff und regenerierte Cellulose zu
verstehen. Die Reaktivfarbstoffe sind auch zum Behandeln von hydroxylgruppenhaltigen
Fasern geeignet, die in Mischgeweben enthalten sind, z. B. von Gemischen aus Baumwolle
mit Polyesterfasern oder Polyamidfasern. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung
werden Fasermaterialien mit einer Dichte zwischen 30 und 200 g/m² bevorzugt.
Bevorzugtes cellulosehaltige Fasermaterial ist Baumwolle. Die genannten Fasern können
in verschiedenen Formen vorliegen, wie z. B. Hocke oder Garne, bzw. als Gewebe oder
Gewirke.
Die Reaktivfarbstoffe lassen sich auf verschiedene in der Textilindustrie übliche Weise
auf das Fasermaterial applizieren und auf der Faser fixieren, insbesondere in Form von
wäßrigen Lösungen. Sie eignen sich z. B. für das Foulardverfahren oder vorzugsweise für
das Ausziehverfahren.
Das Ausziehverfahren wird bei einer Temperatur zwischen 50 und 120°C, vorteilhafter
weise zwischen 50 und 70°C durchgeführt.
Das Färbebad kann gegebenenfalls auch andere üblichen Hilfsmittel enthalten, wie z. B.
Egalisier-, Benetzungs-, Entlüftungs- und Antischaummittel oder Penetrations
beschleuniger.
Die mit den Reaktivfarbstoffen behandelten Cellulosefasermaterialien zeichnen sich durch
einen sehr hohen Sonnenschutzfaktor aus. Der Sonnenschutzfaktor wird definiert als
Quotient aus schädlicher UV-Strahlungsdosis ohne Sonnenschutz und schädlicher
UV-Strahlungsdosis mit Sonnenschutz. Dementsprechend stellt ein Sonnenschutzfaktor
auch einen Maßstab für die Durchlässigkeit der unbehandelten und mit den in dieser
Erfindung verwendeten Reaktivfarbstoffen behandelten Fasermaterialien für die
UV-Strahlung dar. Die Durchlässigkeit von Fasermaterialien für UV-Strahlung kann z. B.
mit einer Transmissionsmessung mit einem Doppelmonochromator-Spektrophotometer,
das mit einer Ulbrichtkugel ausgerüstet ist, gemessen werden.
Die Berechnung des Sonnenschutzfaktors kann z. B. nach der von B. L. Diffey und J.
Robson in J. Soc. Cosmet. Chem. 40, 127-133 (May/June 1989) beschriebenen Methode
erfolgen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Die Temperaturen sind in
Celsiusgraden angegeben. Teile bedeuten Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente,
sofern nichts anderes vermerkt. Gewichtsteile stehen zu Volumenteilen im Verhältnis von
Kilogramm zu Liter.
Zwölf Muster je à 10 g eines 0,52 mm dicken gebleichten Baumwolltrikots von 165 g/m²
werden bei 40°C während 90 Minuten auf einem AHIBA®-Färbegerät bei einem
Flottenverhältnis von 1 : 20 jeweils mit einer der 1/1 Richttyptiefe entsprechenden Nuance
gefärbt. Zum Färben werden folgende monofluorreaktive Farbstoffe verwendet, die in
Form der freien Säure den folgenden Formeln entsprechen:
Während des Färbens werden in drei Portionen jeweils nach 15, 30 und 45 Minuten 50 g
Natriumchlorid und nach 60 Minuten 1 g/l Flotte Soda und 2 ml/l Flotte 30%-iger
wäßrigen Natriumhydroxidlösung zugegeben.
Die gefärbten Muster werden anschließend mit warmem Wasser gespült und danach 30
Minuten bei 85°C in einem wäßrigen Bad, enthaltend 1 g/l eines kommerziellen
nichtionogenen Waschmittels und 0,5 g/l Soda kalz. geseift. Danach werden die Muster
erneut mit warmem Wasser gespült und bei 130°C getrocknet.
Die Sonnenschutzfaktoren der gefärbten Baumwolltrikotmuster sind in der Tabelle 1
wiedergegeben. Die Bestimmung der Sonnenschutzfaktoren erfolgte gemäß B. L. Diffey
und J. Robson durch Messung der Transmissionsspektren im Bereich 280 bis 400 nm
mittels eines mit Ulbrichtkugel ausgerüsteten Spektrophotometers gemäß der in J. Soc.
Cosmet Chem. 40, 127-133 (May/June 1989) beschriebenen Methode.
Vierzehn Muster je à 10 g eines 0,2 mm dicken gebleichten und mercerisierten Baumwoll
cretonnegewebes von 135 g/m² werden mit monochlorreaktiven Farbstoffen, die in Form
der freien Säure den folgenden Formeln entsprechen:
auf einem Foulardapparat gefärbt (Flottenaufnahme ca. 75%).
Die Foulardflotten enthalten jeweils 30 g/l des Farbstoffes der Formel (200), (201), (202),
(203), (204), (205) oder (206), 2 g/l eines kommerziellen Penetrationsbeschleunigers, 20 g/l
Soda kalz. und 100 g/l Harnstoff.
Die gefärbten Muster werden 2 Minuten bei 120°C getrocknet und anschließend während
2 Minuten bei 160°C thermofixiert.
Anschließend werden die Muster 30 Minuten bei 85°C in einem wäßrigen Bad,
enthaltend 1 g/l eines kommerziellen nichtionogenen Waschmittels gewaschen, mit
warmem und kaltem Wasser gespült und bei 130°C getrocknet.
Die Sonnenschutzfaktoren der gefärbten Baumwollgewebemuster sind in der Tabelle 2
wiedergegeben. Die Bestimmung der Sonnenschutzfaktoren erfolgte gemäß Beispiel 1.
Claims (18)
1. Verwendung von Reaktivfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von
cellulosehaltigen Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man cellulosehaltige
Fasermaterialien mit 0,01 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Fasermaterials,
eines oder mehrerer Reaktivfarbstoffe färbt oder bedruckt.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Monoazo-,
Polyazo-, Metallkomplexazo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Formazan-, Azomethin-,
Dioxazin-, Phenazin-, Stilben-, Triphenylmethan-, Xanthen-, Thioxanthon-, Nitroaryl-,
Naphthochinon-, Pyrenchinon- oder Perylentetracarbimid-Reaktivfarbstoffe verwendet.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Monoazo-,
Disazo-, Metallkomplexazo-, Formazan-, Anthrachinon-, Phthalocyanin- oder
Dioxazinreaktivfarbstoffe verwendet.
4. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man reaktive
1 : 1-Kupferkomplexazofarbstoffe der Benzol- oder Naphthalinreihe, worin das Kupferatom
an je eine metallisierbare Gruppe beidseitig in ortho-Stellung zur Azobrücke gebunden ist,
verwendet.
5. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Reaktivfarbstoffe
enthaltend Mono- oder Disazofarbstoffreste der Formel
D₁-N=N-(M-N=N)u-K- (6a)-D₁-N=N-(M-N=N)u-K (6b) oder-D₁-N=N-(M-N=N)u-K- (6c),oder eines davon abgeleiteten Metallkomplexes, worin D₁ der
Rest einer Diazokomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe,
M der Rest einer Mittelkomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, und K der Rest
einer Kupplungskomponente der Benzol-, Naphthalin-, Pyrazolon-,
6-Hydroxypyridon-(2)- oder Acetessigsäurearylamid-Reihe sind, und u = 0 oder 1 ist, und
D₁, M und K zusammen mindestens eine Sulfogruppe, enthalten, verwendet.
6. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Reaktivfarbstoffe
enthaltend Disazofarbstoffreste der Formel
-D₁-N=N-K-N=N-D₂ (7a) oder-D₁-N=N-K-N=N-D₂- (7b),worin D₁ und D₂ unabhängig voneinander der Rest einer Diazokomponente der Benzol-
oder Naphthalinreihe, und K der Rest einer Kupplungskomponente der Naphthalinreihe
ist, und D₁, D₂ und K zusammen mindestens zwei Sulfogruppen enthalten, verwendet.
7. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Reaktivfarbstoffe
enthaltend Formazanfarbstoffreste der Formel
verwendet.
8. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Reaktivfarbstoffe
enthaltend Anthrachinonfarbstoffreste der Formel
worin G ein Phenylen-, Cyclohexylen-, Phenylenmethylen- oder C₂-C₆-Alkylenrest ist,
verwendet.
9. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Reaktivfarbstoffe
enthaltend Phthalocyaninfarbstoffreste der Formel
worin Pc der Rest eines Kupfer- oder Nickelphthalocyanins; W -OH und/oder -NR₅R5′; R₅
und R5′ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen;
R₄ Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; E ein Phenylenrest, oder ein
Alkylenrest mit 2 bis 6 C-Atomen; und
k = 1, 2 oder 3 ist, verwendet.
10. Verwendung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Reaktivfarbstoffe
enthaltend Dioxazinfarbstoffreste der Formel
oder
worin E ein Phenylenrest, oder ein Alkylenrest mit 2 bis 6 C-Atomen ist, verwendet.
11. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
man Reaktivfarbstoffe verwendet, welche als Reaktivgruppe einen 1,3,5-Triazinrest der
Formel
enthalten, worin T₁ Fluor, Chlor oder Carboxypyridinium ist und V₁ Fluor, Chlor, -NH₂,
ein C₁-C₆-Alkylamino-, N,N-Di-C₁-C₆-Alkylamino-, Cyclohexylamino-,
N,N-Dicyclohexylamino-, Benzylamino-, Phenäthylamino-, Phenylamino-,
Naphthylamino-, N-C₁-C₆-Alkyl-N-cyclohexylamino- oder
N-C₁-C₆-Alkyl-N-phenylaminorest, oder Morpholino, Piperidino, Piperazino, Hydrazino
oder Semicarbazido, oder eine durch einen Furan-, Thiophen-, Pyrazol-, Pyridin-,
Pyrimidin-, Chinolin-, Benzimidazol-, Benzthiazol- oder Benzoxazolrest substituierte
Aminogruppe ist.
12. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
man Reaktivfarbstoffe verwendet, welche als Reaktivgruppe einen Rest der Formel
enthalten, worin T₂ und T₃ unabhängig voneinander Fluor, Chlor oder Carboxypyridinium
sind und B ein Brückenglied ist.
13. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
man Reaktivfarbstoffe verwendet, welche als Reaktivgruppe einen Rest der Formel
enthalten, worin T₄ Fluor, Chlor oder Carboxypyridinium ist und
V₂ ein Rest der Formel
ist, worin R₁ Wasserstoff oder C₁-C₄-Alkyl, das durch Halogen, Hydroxy, Cyan,
C₁-C₄-Alkoxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carboxy, Sulfamoyl, Sulfo oder Sulfato
substituiert sein kann; B₁ die direkte Bindung oder ein Rest
n = 1, 2, 3, 4, 5 oder 6; und R ein Rest der Formel
oder
ist, worin R′ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl ist, alk einen Alkylenrest mit 1 bis 7
Kohlenstoffatomen darstellt, T Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Sulfato, Carboxy, Cyano,
C₁-C₄-Alkanoyloxy, C₁-C₄-Alkoxycarbonyl, Carbamoyl oder einen Rest -SO₂-Z bedeutet,
V Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C₁-C₄-Alkyl oder ein Rest der Formel
ist, worin (alk) die zuvor angegebene Bedeutung hat, alk′ unabhängig voneinander Poly
methylenreste mit 2 bis 6 C-Atomen bedeutet, Z β-Sulfatoethyl, β-Thiosulfatoethyl,
β-Phosphatoethyl, β-Acyloxyethyl, β-Halogenethyl oder Vinyl bedeutet, p, q, r und t
unabhängig voneinander je die Zahl 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten und s die Zahl 2, 3, 4, 5
oder 6 ist; und der Benzolring in Formel (4) weitere Substituenten enthalten kann; oder
worin V₂ ein direkt an den Triazinring gebundener Rest der Formel (4a), (4b), (4c), (4d),
(4e), (4f) oder (4g) ist, worin R′, T, alk, V, alk′, Z, p, q, r, s und t die angegebenen
Bedeutungen haben; oder worin V₂ ein Rest der Formel
ist, worin R₁ und Z die oben angegebenen Bedeutungen haben und der Benzolring
weitersubstituiert sein kann.
14. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
man Reaktivfarbstoffe verwendet, welche als Reaktivgruppe einen Rest der Formeln
oder
enthalten, worin R′ Wasserstoff oder C₁-C₆-Alkyl ist und X₁ und X₂ Chlor, oder X₁ Chlor
und X₂ Fluor sind.
15. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
man Reaktivfarbstoffe verwendet, welche als Reaktivgruppe einen Rest der Formeln
-SO₂Z (5a),-SO₂-NH-Z (5b),-NH-CO-(CH₂)₃-SO₂Z (5c),-CO-NH-CH₂CH₂-SO₂Z (5d) oder-NH-CO-Z₁ (5e),enthalten, worin Z β-Sulfatoethyl, β-Thiosulfatoethyl, β-Phosphatoethyl, β-Acyloxyethyl,
β-Halogenethyl oder Vinyl bedeutet, Z₁ die Bedeutungen von Z hat und zusätzlich
Halogenmethyl oder α,β-Dihalogenethyl sein kann.
16. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
man den Sonnenschutzfaktor von cellulosehaltigen Fasermaterialien um mindestens den
Faktor 5 erhöht.
17. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als
cellulosehaltiges Fasermaterial Baumwolle verwendet.
18. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man cellulosehaltiges
Fasermaterial mit einem Gewicht kleiner als 200 g/m² verwendet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH10995 | 1995-01-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19600692A1 true DE19600692A1 (de) | 1996-07-18 |
Family
ID=4179478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996100692 Withdrawn DE19600692A1 (de) | 1995-01-13 | 1996-01-10 | Verwendung von Reaktivfarbstoffen zur Erhöhung des Sonnenschutzfaktors von cellulosehaltigen Fasermaterialien |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19600692A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6037280A (en) * | 1997-03-21 | 2000-03-14 | Koala Konnection | Ultraviolet ray (UV) blocking textile containing particles |
-
1996
- 1996-01-10 DE DE1996100692 patent/DE19600692A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6037280A (en) * | 1997-03-21 | 2000-03-14 | Koala Konnection | Ultraviolet ray (UV) blocking textile containing particles |
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