DE1963015B2

DE1963015B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klotzfarbungen in Schmelzen

Info

Publication number: DE1963015B2
Application number: DE1963015A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr. 6239 Lorsbach Feess; Kurt 6238 Hofheim Roth
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1969-12-16
Filing date: 1969-12-16
Publication date: 1974-01-31
Also published as: FR2141545B1; BE768557A; FR2141545A1; GB1350291A; DE1963015A1; NL7108127A

Description

Die Fixierung von Drucken und Klotzfärbungcn auf pflanzlichen Fasermaterialien wird in den Textilbetrieben heutzutage noch größtenteils nach den herkömmlichen Arbeitsweisen durch Einwirkung von Sattdampf bei 100 bis 103° C vorgenommen. Zur Erzielung einer gleichmäßigen und optimalen Farbstoff-Fixierung auf der Ware sind längere Einwirkungszeiten erforderlich, die im allgemeinen 5 bis 10 Minuten betragen. Ferner ist dabei für eine gleichmäßige Dampfzirkulalion Sorge zu tragen, weil sonst auf einzelnen Gewcbeteilcn ungleichmäßige Farbticfcn resultieren können.

Mit eier in der Praxis fortschreitenden Rationalisierung der Arbeitsgänge und Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeiten änderten sich in zunehmendem Maße auf Dämpfcinrichtungcn und Fixierverfahren. So kann man kürzere Fixierzcilen erreichen, wenn man auf 130 bis 180'C überhitzten Wasserdampf auf das mit den Farbstoffen behandelte Textilmaterial einwirken läßt.

Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klotzfärbungen auf Textilmatcrialien aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefaser!! oder aus deren Mischungen mit Fasermaterialien aus Polyestern in heißen Schmelzen, bei dem man das mit wäßrigen und/oder lösungsmittelhaltigen Zubereitungen von Reaktivfarbstoffen bzw. von Reaktivfarbstoffen und Farbstoffen für das Polyestermaterial bedruckte oder geklotzte und gegebenenfalls zwischcngetrockncte Textilmaterial zur Fixierung der Farbstoffe mit einer Schmelze von Salzen oder höhermolekularen Paraffinen. Wachsen oder Anlagerungsprodukten von Äthylenoxyd an Fettsäuren, Fettamine oder Fettalkoholen bei Temperaturen von etwa 120 bis 200 C behandelt. Die Behandlung des Textilmaterials mit der Schmelze kann hierbei beim Durchlaufen der Ware durch die heiße Schmelze bzw. beim Darüberhinweg-Rihren im Kontakt mit der Oberfläche der Schmelze erfolgen.

ίο Im allgemeinen liegt die Behandlungsdauer unter 150 Sekunden. Zweckmäßig läßt man die Schmelze etwa 2 bis 60 Sekunden, vorzugsweise etwa 5 bis 30 Sekunden, auf das Textilmaterial einwirken.

Zur Bereitung dieser Schmelzen können höhermolekulare Paraffine, Wachse. Salze o;^Jer Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fctiaminen oder Fettalkoholen herangezogen werden, wobei die genannten Substanzen entweder für sich allein oder als eutektische Gemische zur Anwendung gelangen können.

Aus der Kategorie von höhermolekularen Paraffinen oder Wachsen sind z. B. Tafelparaffin. Ceresin, chinesisches Karnauba- und Bienenwachs zu nennen, die sich beim vorliegenden Verfahren ebenfalls entweder für sich allein oder in Mischungen verwenden lassen. Mischungen dieser Substanzen setzt man vorzugsweise dann ein. wenn niedrigschmelzende Paraffine infolge Verdampfung bei höheren Fixiertemperaturen zur Geruchsbelästigung führen oder um die Auswaschbarkeit von Polyäthylenwachsen, die erst über 100" C schmelzen, zu erleichtern. Geeignet als Schmelzmaterial sind weiterhin Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fettaminen oder Fettalkoholen. Der Oxäthylierungsgrad in diesen Verbindungen soll dabei je 1 Mol Fettsäure, wie beispielsweise Cocosfettsäure, ölsäure oder Stearinsäure, bzw. Fcttamin oder Fettalkohol mindestens 20 bis 25 Mol Äthylenoxyd betragen.
Als eutektische Salzgemenge für die verfahrensgemäß benutzten Schmelzen finden vorzugsweise Mischungen aus Kaliumnitrat und Natriumnitrit oder Kaliumnitrit und Natriumnitrat im Gewichtsverhältnis 1 : I Verwendung, die bei etwa 120 C zum Schmelzen gebracht werden können.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Druckpasten o'er Färbeflotten in ar. sich üblicher Weise angesetzt und aufgebracht. Liegen als zu bedruckendes oder zu färbendes Textilmaterial Mischungen aus Cellulose- und PoIyesterfasern vor. so benötigt man im Falle der Anwendung von höheren Fixiertemperaturen keine Fixierhilfsmittcl. wie die sogenannten Carrier. Erfordert die Gewebestruktur jedoch die Einhaltung einer niedrigeren Fixiertemperatur, wie beispielsweise bei Mischungen mit Polyäthylenglykolterephthalatfasern i 50 bis 170'C, dann ist es vorteilhaft, der Druckpaste oder Färbeflotte zugleich einen Carrier zuzusetzen. Als Carrier kommen für diesen Zweck beispielsweise Produkte auf Basis von o- oder p-Hydroxydiphcnyl.

Benzoesäurealkylestem. Salicylsäurealkylestcrn. Methylnaphthalincn oder Oxäthylierungsprodukten von Alkylphenolcn in Betracht.

Geeignet als solche Hilfsmittel sind ferner oberflächenaktive Veresterungsprodukte von Carbonsauren mit höhermolekiilaren Polyglykolen. wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 138 735 beschrieben sind. Die letzleren Produkte haben zusätzlich den Vorteil, daß sie gleichzeitig als Carrier

und als Verdickungsmittel wirken. Weitere ueeignete Carrier sind beispielsweise in »Melliund Textilberichte«, Bd. 42 (1961), S. 1275, und Bd.41 (I960) S 198 »Textilpraxis«, Bd. 12 (1957), S. 383 und 384. und in der ICI Firmenschrift »The Dyeing of Tcrylene«. Part I v. 11. 12. 1947, aufgerührt. Sämtliche Carrier kommen — sofern verfahrensgemäß davon Gebrauch gemacht werden muß — in den allgemein üblichen Mengen zur Anwendung.

Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Textilmaterialien können in den verschiedensten Verarbeitungszustanden vorliegen, beispielsweise in Form von Geweben, Gewirken oder Faservliesen. Diese Textilmaterialien bestehen entweder aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefasern i·- oder aus deren Mischungen mit Polyesterfasern, vor allem PolyäthyJcngiykolterephthalatfasern.

Das Färben L^v. Bedrucken des Celluosematerials bzw. des Celluloseanteils bei Fasermischunaen erfolm beim erfindungsgemäßen Verfahren mit" Reaktivfarbstoffen.

Als Reaktivfarbstoffe finden verfahrensgemäß die unter diesem Begriff bekannten organischen Farbstoffe Verwendung. Es handelt sich hierbei um solche Farbstoffe, die mindestens eine reaktionsfähige Gruppe oder eine Vorstufe hierfür enthalten, welche in bekannter Weise nit den Hydroxylgruppen von Cellulosematerialien unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren. Als Grundk^rpcr dieser organischen Farbstoffe eignen sieb besonders solche aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe, wobei die Azo- und Phthalocyanin-Farbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein können. Als reaktionsfähige Gruppen und deren Vorstufen seien beispielsweise Gruppen der Formeln

-X-Y-CH=CH₂
-X-Y-CH₂-CH₂-Z

genannt, worin X eine kovalente Bindung oder die Gruppe

—N—

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in der R ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppc darstellt, bedeutet. Y eine —SO₂- oder —CO-Gruppe und Z eine Hydroxylgruppe oder den Rest einer ein- oder mehrbasischen Saure, wie ein Halogenatom, vor allem ein Chloratom, einen Schwefelsäure-. Thioschwefelsäure- oder Phosphorsäurcrest. oder eine durch Alkyl- oder Arylgruppen substituierte Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe bedeutet. Ferner kornmen Reaktivgruppen in Betracht, die eine zu den vorgenannten Formeln analoge Formel aufweisen, in denen die Reihenfolge der Reste —X— und —Y — aber vertauscht ist. Beispiele für solche Gruppen sind die Vinylsulfon-. Vinylsulfonylamino-, /f-Sulfatoüthylsulfon-. /i-Thiosulfati äthylsulfon-, //-Sulfatoäthylsuifonamino- und die /i-Sulfatoäthylcarbamidgruppc.

Als reaktionsfähige Substituenten in Reaklivfarbstoffen kommen ferner solche in Betracht, die leicht abspaltbar sind und einen eleklrophilen Rest hinter- 6s lassen. Beispiele für derartige Substituenten sind Halogenatome an folgenden Ringsystemen: Chinnxalin. Triazin. Pyrimidin, Phthalacin und Pyridazon.

Beispiele hierfür sind die Monochlortriazin-. Diehlortriazin-, Trichlorpyrimidin-, Dichlorehinoxalin- und die Diehlorphthalazingruppe.

Schließlich können auch Reaktivfarbstoffe verwandt werden, die eine oder mehrere 2.2.3.3-Tetralluorcyelobutan-1-acroylaminogruppen oder einen durch Kondensation von 2-N-Methylamino-5-hydroxynaphthalin-7-sulfonsäure mit 2,4-Diehlor-6-methoxy-1.3,5-triazin erhältlichen Rest enthalten.

Zum Färben bzw. Bedrucken des Polycsteranteils der Fasermischungen kommen vor allem Küpenfarbstoffe und besonders Dispersionsfarbstoffe in Frage. Vor allem kommen Dispersionsfarbstoffe aus der Reihe der Azo-, Anthrachinon-. Chinophthalon-. Benzoxanthen- und Benzothioxanthenreihe sowie solche Farbstoffe, die sich von der Perylentetracarbonsäure ableiten, zur Anwendung.

Der verfahrensgemäß erzielte technische Fortschritt besteht vor allem darin, daß die Fixierung in wesentlich kürzerer Zeit als bei den bekannten Verfahren erfolgt, was für kontinuierliche Verfahren von erheblicher Bedeutung ist. da dadurch eine Vervielfachung der Warengeschwindigkeit ermöglicht wird. Ferner wird beim vorliegenden Verfahren eine völlig gleichmäßige Fixierung über der gesamten Warenbreite erzielt. Bei der Herstellung von Färbungen oder Drucken auf Cellulose-Polyester-Mischgeweben hat das beanspruchte Verfahren noch den zusätzlichen Vorteil, daß mit der Farbstoff-Fixierung gleichzeitig auch die Gewebefixierung vorgenommen werden kann. So erhält man bei gleichen Fixierzeiten und -temperaturen (beispielsweise 20 Sekunden bei 200 C) bei der Hitzeeinwirkung einer Schmelze eine deutlich gründlichere Gewebefixierung von Cellulose-Polyester-Mischgeweben als nach der herkömmlichen Methode mittels Heißluft.

Gegenüber einer Fixierung mit Metallschmelzen bieten die verfahrensgemäß zu verwendenden Schmelzmaterialien den Vorteil, daß wegen der Preisgünstigkeit dieser Materialien Verluste während des Fixiervorganges nicht ins Gewicht fallen. Niedrigschmclzcnde Metallmischungen enthalten dagegen größere Mengen an dem nicht sehr häufig auftretenden Metall Wismut, so daß hier ein Verlust an Schmelzmaterial sehr nachteilig ist. Außerdem kann der Schmelzpunkt durch entsprechende eutektische Mischungen der hier benutzten wachsartigen Substanzen bis nahe 100 C erhöht werden, wodurch die Wärmekapazität und die Temperaturkonstanz der Schmelze verbessert werden kann.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Prozentangaben Gewichtsprozente.

Beispiel 1

30 g des Farbstoffes der Formel
O NH₂

SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₁Na
werden als Pulver in 200 g Schwerbenzin mit einem

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Siedebereich von 120 bis 160⁰C verteilt und unter dem Schnellrührer in eine wäßrige Verdickung eingerührt, die aus 400 g einer 4%igen wäßrigen Lösung einer Natriumalginats, 200 g einer 10%igen wäßrigen Lösung des Veresterungsproduktes von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 mit Stearinsäure und 270 g Wasser besteht.

Mit der vorstehend beschriebenen Druckpaste wird nun ein Gewebe aus laugierter Zellwolle bedruckt, worauf die bedruckte Ware getrocknet wird. Danach wird die Ware auf dem Foulard mit einer wäßrigen Lösuni! geklotzt, die im Liter 150 g Natriumchlorid. 150 g "Natriumcarbonat, 50 g Kaliumcarbonat und 150 ecm Natronlauge von 38 Be enthält. Daraufhin fixiert man das bedruckte Gewebe 5 Sekunden bei 120 C in einer Schmelze aus Tafelparaffin. Anschließend wird der Druck kalt und warm gespült und bei Kochtemperatur in einem wäßrigen Bad unter Zusatz eines oberflächenaktiven Hilfsmittels nachbehandelt. Dann wird erneut gespült und getrocknet.

Man erhält auf dem Substrat ein brillantes Blau mit guten Echtheitseigenschaften.

Beispiel

30 a des Farbstoffes der Formel

SO₃Na

werden zunächst mit 100 g Harnstoff vermischt und in 340 g heißem Wasser gelöst. Diese Lösung wird sodann in 500 g einer wäßrigen 4%igen Natriumalginatlösung eingerührt. Nach Abkühlung auf etwa 40^c C werden der Paste noch 30 g Natriumbicarbonat zugegeben.

Mit der vorstehend beschriebenen Druckpaste wird ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle bedruckt, worauf getrocknet wird. Dann wird die bedruckte Ware 10 Sekunden bei 190⁰C in einer

Schmelze fixiert, die aus einer Mischung von 4 Gewichtsteilen Tafelparaffin und 1 Gewichtsteil eines Polyäthylenwachses vom ungefähren Molekulargewicht 2000 besteht. Anschließend wird die Ware mit Wasser von 60 bis 70⁰C gespült, in einer wäßrigen Lösung eines oberflächenaktiven Hilfsmittels bei Kochtemperatur nachbehandelt, wiederum gespült und sodann getrocknet.

Man erhält auf dem Gewebe einen roten Druck mit guten Echtheitseigenschaften.

Beispiel Eine Mischung aus 5 g des Farbstoffes der Formel

HO CO-NH

O-CH,

5 g des Farbstoffes der Formel

HON = CH

und 9 g des Farbstoffes der Formel
CH₃-CO-NH

OCH₃

OH

SO₃H

wird zunächst mit SO g kaltem Wasser angeteigt und sodann in 284 g Wasser von 80 bis 90° C dispergiert. Diese Dispersion wird nun in 350 g einer wäßrigen 4% igen Natriumalginatlösung mit 200 g einer wäß-SO₂ — CH₂ — CH₂ — O — SO₃Na

rigen 10%igen Lösung des Veresterungsproduktes von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 mit Stearinsäure eingerührt und daraufhin mit 60 g einer 50%igen, wäßrigen Lösung

des Natriumsalzes der Trichloressigsäure und 6 g einer 33%igen, wäßrigen Lösung von Weinsäure versetzt.

Mit der vorstehend beschriebenen Druckpaste wird ein Mischgewebe aus Polyäthylenglykolterephthalatfasern und mercerisierter Baumwolle im Mischungsverhältnis 67 : 33 bedruckt. Nach dem Trocknen wird die Ware 20 Sekunden bei 200⁰C in einer Schmelze fixiert, die aus einer Mischung von 4 Gewichtsteilen

Tafelparaffin und 1 Gewichtsteil eines Polyäthylenwachses vom ungefähren Molekulargewicht 2000 besteht. Der Druck wird nun kalt und warm gespült und im wäßrigen Bade bei 80 bis 9O⁰C unter Zusatz eines oberflächenaktiven Hilfsmittels nachbehandelt.

Man erhält auf der Fasermischung eine orangefarbene Ton-in-Ton-Färbung mit guten Echtheitseigenschaften.

Claims

963 015 Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klctzfärbungen auf Textilmaterialien aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefasern oder aus deren Mischungen mit Fasermaterialien aus Polyestern in heißen Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit wäßrigen und oder lösungsmittelhalligen Zubereitungen von Reaktivfarbstoffen bzw. Reaktivfarbstoffen und Farbstoffen für das Polyestermaterial bedruckte oder geklotzte und gegebenenfalls zwischengetrocknete Textilmaterial zur Fixierung der Farbstoffe mit einer Schmelze von Salzen oder höhermolekularen Paraffinen. Wachsen oder Anlaeerungsprodukten von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fettamine oder Fettalkohole bei Temperaturen von etwa 120 bis 200 C behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daO man die Schmelze 2 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 30 Sekunden, auf das Textilmaterial einwirken läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man als Schmelzmaterialien eutektische Gemische von höhermolekularen Paraffinen, Wachsen oder Anlagerungsprodukten von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fettamine oder Fettalkohole verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man als Schmclzmaterialicn eutektische Gemische von Salzen verwendet.