DE19930866A1 - Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren - Google Patents
Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-VerfahrenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren mit einer wässrigen Tinte, welche mindestens einen Reaktivfarbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Fasermaterials mit Fixieralkali erst während oder nach dem Bedrucken erfolgt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von textilen
Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren.
Tintenstrahldruck-Verfahren werden bereits seit einigen Jahren in der Textilindustrie
angewendet. Diese Verfahren ermöglichen es, auf die sonst übliche Herstellung einer
Druckschablone zu verzichten, so dass erhebliche Kosten- und Zeiteinsparungen erzielt
werden können. Insbesondere bei der Herstellung von Mustervorlagen kann innerhalb
deutlich geringerer Zeit auf veränderte Bedürfnisse reagiert werden.
Entsprechende Tintenstrahldruck-Verfahren sollten insbesondere optimale
anwendungstechnische Eigenschaften aufweisen. Zu erwähnen seien in diesem
Zusammenhang Eigenschaften wie die Viskosität, Stabilität, Oberflächenspannung und
Leitfähigkeit der verwendeten Tinten. Ferner werden erhöhte Anforderungen an die Qualität
der erhaltenen Drucke gestellt, wie z. B. bezüglich Farbstärke, Faser-Farbstoff-
Bindungsstabilität sowie Nassechtheitseigenschaften. Von den bekannten Verfahren werden
diese Anforderungen nicht in allen Eigenschaften erfüllt, so dass weiterhin ein Bedarf nach
neuen Verfahren für den textilen Tintenstrahldruck besteht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien
nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren mit einer wässrigen Tinte, welche mindestens einen
Reaktivfarbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Fasermaterials
mit Fixieralkali erst während oder nach dem Bedrucken erfolgt.
Bei den Reaktivfarbstoften handelt es sich z. B. um Farbstoffe aus der Gruppe der
Monoazo-, Disazo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Formazan-
oder Dioxazinfarbstoffe, welche mindestens eine Reaktivgruppe enthalten. Vorzugsweise
enthalten diese Farbstoffe zudem mindestens eine Sulfogruppe.
Unter Reaktivgruppen versteht man gegenüber Fasern reaktionsfähige Reste, die in der
Lage sind, mit den Hydroxylgruppen der Cellulose, den Amino-, Carboxyl-, Hydroxyl- und
Mercaptogruppen der Wolle oder Seide oder mit den Amino- oder gegebenenfalls den
Carboxylgruppen synthetischer Polyamide unter Bildung chemischer kovalenter Bindungen
zu reagieren. Die Reaktivgruppen sind in der Regel mit dem Farbstoftrest direkt oder über
ein Brückenelement verknüpft. Als Reaktivgruppen sind z. B. solche geeignet, die
mindestens einen von einem aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Rest
abspaltbaren Substituenten aufweisen, oder jene, bei denen diese Reste einen zur Reaktion
mit dem Fasermaterial geeigneten Rest aufweisen, wie z. B. einen Halogentriazinyl-,
Halogenpyrimidinyl- oder Vinylrest.
Als aliphatische Reaktivgruppen kommen z. B. solche der folgenden Formeln in Betracht:
worin W eine Gruppe der Formel -SO2-NR1-, -CONR1- oder -NR1CO- ist,
R1 Wasserstoff, unsubstituiertes oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy oder Cyano substituiertes C,-C4-Alkyl oder ein Rest der Formel
R1 Wasserstoff, unsubstituiertes oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy oder Cyano substituiertes C,-C4-Alkyl oder ein Rest der Formel
R Wasserstoff, Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Carboxy, Cyano, Halogen, C1-C4-Alkoxycarbonyl, C1-
C4-Alkanoyloxy, Carbamoyl oder die Gruppe -SO2-Z ist,
Z Vinyl oder einen Rest -CH2-CH2-U1 bedeutet und U, eine Abgangsgruppe ist,
Y ein Rest der Formel -CH(Hal)-CH2-Hal oder -C(Hal) =CH2 und Hal Halogen bedeutet,
E der Rest -O- oder -N(R2)- ist,
R2 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
alkylen und alkylen' unabhängig voneinander C1-C6-Alkylen, und arylen einen unsubstituierten oder durch Sulfo, Carboxy, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy oder Halogen substituierten Phenylen- oder Naphthylenrest bedeutet.
Z Vinyl oder einen Rest -CH2-CH2-U1 bedeutet und U, eine Abgangsgruppe ist,
Y ein Rest der Formel -CH(Hal)-CH2-Hal oder -C(Hal) =CH2 und Hal Halogen bedeutet,
E der Rest -O- oder -N(R2)- ist,
R2 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
alkylen und alkylen' unabhängig voneinander C1-C6-Alkylen, und arylen einen unsubstituierten oder durch Sulfo, Carboxy, C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy oder Halogen substituierten Phenylen- oder Naphthylenrest bedeutet.
Als aliphatische Reaktivgruppen sind solche der Formeln (1a) bis (1d), insbesondere solche
der Formeln (1a) bis (1c) und vorzugsweise solche der Formel (1a) bevorzugt.
Als heterocyclische Reaktivreste kommen vorzugsweise 1,3,5-Triazinreste der Formel
in Betracht, worin
R3 Wasserstoff oder unsubstituiertes oder durch Carboxy, Cyano, Hydroxy, Sulfo oder Sulfato substituiertes C1-C4-Alkyl,
X eine als Anion abspaltbare Gruppe ist und
V einen Rest der Formel
R3 Wasserstoff oder unsubstituiertes oder durch Carboxy, Cyano, Hydroxy, Sulfo oder Sulfato substituiertes C1-C4-Alkyl,
X eine als Anion abspaltbare Gruppe ist und
V einen Rest der Formel
bedeutet, worin R, R1, R3, E, W, Z, Y, alkylen, alkylen' und arylen die oben angegebenen
Bedeutungen haben und t 0 oder 1 ist.
Bei der Abgangsgruppe U1 handelt es sich z. B. um -Cl, -Br, -F, -OSO3H, -SSO3H,
OCO-CH3, -OPO3H2, -OCO-C6H5, -OSO2-C1-C4-Alkyl oder -OSO2-N(C1-C4-Alkyl)2.
Bevorzugt ist U1 eine Gruppe der Formel -Cl, -OSO3H, -SSO3H, -OCO-CH3, -OCO-C6H5 oder
-OPO3H2, insbesondere -Cl oder -OSO3H und besonders bevorzugt -OSO3H.
Bei alkylen und alkylen' handelt es sich unabhängig voneinander z. B. um einen Methylen-,
Äthylen-, 1,3-Propylen-, 1,4-Butylen-, 1,5-Pentylen- oder 1,6-Hexylenrest oder deren
verzweigte Isomere.
Bevorzugt stehen alkylen und alkylen' für einen C1-C4-Alkylenrest und insbesondere
bevorzugt für einen Äthylenrest.
R bedeutet bevorzugt Wasserstoff oder die Gruppe -SO2-Z, wobei für Z die zuvor
angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen gelten. Besonders bevorzugt steht R für
Wasserstoff.
R1 ist vorzugsweise Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder eine Gruppe -alkylen-SO2-Z, worin alkylen
und Z jeweils die zuvor angegebenen Bedeutungen haben. Besonders bevorzugt ist R1
Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl, insbesondere Wasserstoff.
R3 ist vorzugsweise Wasserstoff oder ein C1-C4-Alkylrest und insbesondere bevorzugt
Wasserstoff.
Arylen ist vorzugsweise ein 1,3- oder 1,4-Phenylenrest, der unsubstituiert oder z. B. durch
Sulfo, Methyl, Methoxy oder Carboxy substituiert ist.
E steht vorzugsweise für -NH- und insbesondere bevorzugt für -O-.
W bedeutet bevorzugt eine Gruppe der Formel -NHCO- oder insbesondere -CONH-.
X steht z. B. für Fluor, Chlor, Brom, Sulfo, C1-C4-Alkylsulfonyl oder Phenylsulfonyl und
bevorzugt für Chlor oder insbesondere Fluor.
Hal bedeutet vorzugsweise Chlor oder Brom, insbesondere Brom.
Weitere interessante Reaktivgruppen sind solche der Formel (2), worin V eine als Anion
abspaltbare Gruppe ist oder insbesondere einen nicht-reaktiven Substituenten bedeutet.
Bedeutet V eine als Anion abspaltbare Gruppe, so handelt es sich hierbei z. B. um Fluor,
Chlor, Brom, Sulfo, C1-C4-Alkylsulfonyl oder Phenylsulfonyl und bevorzugt um Chlor oder
insbesondere Fluor.
Steht V für einen nicht-reaktiven Substituenten, so kann dies z. B. ein Hydroxy-, C1-C4-
Alkoxy-, C1-C4-Alkylthio-, Amino-, N-C1-C4-Alkylamino- oder N,N-Di-C1-C4-Alkylamino-, wobei
das Alkyl gegebenenfalls z. B. durch Sulfo, Sulfato, Hydroxy, Hydroxyäthoxy, Carboxy oder
Phenyl substituiert ist, Cyclohexylamino-, Morpholino-, oder N-C1-C4-Alkyl-N-phenylamino-
oder Phenylamino- oder Naphthylaminorest, wobei das Phenyl oder Naphthyl
gegebenenfalls z. B. durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Carboxy, Sulfo oder Halogen
substituiert ist, sein.
Beispiele für geeignete nicht-reaktive Substituenten V sind Amino, Methylamino, Äthylamino,
β-Hydroxyäthylamino, N,N-Di-β-Hydroxyäthylamino, β-Sulfoäthylamino, Cyclohexylamino,
Morpholino, o-, m- oder p-Chlorphenylamino, o-, m- oder p-Methylphenylamino, o-, m- oder
p-Methoxyphenylamino, o-, m- oder p-Sulfophenylamino, Disulfophenylamino, o-
Carboxyphenylamino, 1- oder 2-Naphthylamino, 1-Sulfo-2-naphthylamino, 4,8-Disulfo-2-
naphthylamino, N-Äthyl-N-phenylamino, N-Methyl-N-phenylamino, Methoxy, Äthoxy, n- oder
iso-Propoxy sowie Hydroxy.
Als nicht-reaktiver Substituent hat V vorzugsweise die Bedeutung Amino, N-C1-C4-
Alkylamino, das im Alkylteil unsubstituiert oder durch Hydroxy, Hydroxyäthoxy, Sulfato oder
Sulfo substituiert ist, Morpholino, Phenylamino oder N-C1-C4-Alkyl-N-phenylamino, worin das
Phenyl jeweils unsubstituiert oder durch Sulfo, Carboxy, Methyl oder Methoxy substituiert ist.
Besonders bevorzugt sind die Bedeutungen als N-C1-C4-Alkylamino, das im Alkylteil
unsubstituiert oder durch Hydroxy, Hydroxyäthoxy, Sulfato oder Sulfo substituiert ist, sowie
als Phenylamino oder N-C1-C4-Alkyl-N-phenylamino, worin das Phenyl jeweils unsubstituiert
oder durch Sulfo, Carboxy, Methyl oder Methoxy substituiert ist.
Als Reste der Formeln (3a) bis (3f) sind hier und im folgenden solche der Formeln (3a) bis
(3d), insbesondere solche der Formeln (3b) und (3d) bevorzugt.
Als heterocyclische Reaktivreste der Formel (2) sind solche bevorzugt, worin X Fluor oder
Chlor, insbesondere Fluor, ist und V einen Rest der Formeln (3a) bis (3f) darstellt.
Bevorzugt sind ferner Reaktivreste der Formel (2), worin X Fluor oder Chlor, insbesondere
Chlor, ist und V Amino, im Alkylteil durch Hydroxyäthoxy substituiertes N-C1-C4-Alkylamino,
oder gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Carboxy, Halogen oder insbesondere
Sulfo substituiertes Phenylamino oder N-C1-C4-Alkyl-N-phenylamino ist. Vorzugsweise sind
die Phenylreste unsubstituiert oder durch Sulfo substituiert. Von besonderer Bedeutung sind
hierbei Amino sowie im Phenylrest unsubstituiertes oder durch Sulfo substituiertes
Phenylamino oder N-C1-C4-Alkyl-N-phenylamino.
Von Interesse als heterocyclische Reaktivreste sind ferner solche der Formel
worin einer der Reste X1 eine als Anion abspaltbare Gruppe ist und der andere Rest X1 die
für V als nicht-reaktiven Substituenten angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen hat
oder ein Rest der Formeln (3a) bis (3f) oder eine als Anion abspaltbare Gruppe ist,
X2 ein negativer Substituent ist und
R3 unabhängig die oben angegebene Bedeutung hat.
Bei dem als Anion abspaltbaren Rest X1 handelt es sich bevorzugt um Chlor oder
insbesondere Fluor. Beispiele für geeignete Reste X2 sind Nitro, Cyan, C1-C4-Alkylsulfonyl,
Carboxy, Chlor, Hydroxy, C1-C4-Alkoxysulfonyl, C1-C4-Alkylsulfinyl, C1-C4-Alkoxycarbonyl
oder C2-C4-Alkanoyl, wobei die Bedeutungen Chlor, Cyano und Methylsulfonyl, insbesondere
Chlor, für X2 bevorzugt sind. Besonders bevorzugt bedeutet mindestens einer der Reste X1
Fluor oder einen Rest der Formeln (3a) bis (3f). Ganz besonders bevorzugt bedeutet einer
der Reste X1 Fluor und der andere Rest X1 Fluor oder Chlor, wobei für X2 die oben
angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen gelten.
Von besonderem Interesse sind Reaktivgruppen der Formel (1a) oder (2), wobei die
angegebenen Bevorzugungen gelten.
Die Reaktivfarbstoffe können neben den Reaktivgruppen an ihrem Grundgerüst die bei
organischen Farbstoffen üblichen Substituenten gebunden enthalten.
Als Beispiele für solche Substituenten der Reaktivfarbstoffe seien genannt:
Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Aethyl, Propyl, Isopropyl oder Butyl,
wobei die Alkylreste z. B. durch Hydroxyl, Sulfo oder Sulfato weitersubstituiert sein können;
Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methoxy, Aethoxy, Propoxy, lsopropoxy
oder Butoxy, wobei die Alkylreste z. B. durch Hydroxyl, Sulfo oder Sulfato weitersubstituiert
sein können; gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, Carboxy oder Sulfo
substituiertes Phenyl; Acylaminogruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere
solche Alkanoylaminogruppen, wie z. B. Acetylamino oder Propionylamino; gegebenenfalls
im Phenylring durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder Sulfo substituiertes
Benzoylamino; gegebenenfalls im Phenylring durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder
Sulfo substituiertes Phenylamino; N,N-Di-β-hydroxyäthylamino; N,N-Di-β-sulfatoäthylamino;
Sulfobenzylamino; N,N-Disulfobenzylamino; Alkoxycarbonyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
im Alkoxyrest, wie Methoxycarbonyl oder Aethoxycarbonyl; Alkylsulfonyl mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen, wie Methylsulfonyl oder Aethylsulfonyl; Trifluormethyl; Nitro; Amino;
Cyano; Halogen, wie Fluor, Chlor oder Brom; Carbamoyl; N-Alkylcarbamoyl mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie N-Methylcarbamoyl oder N-Aethylcarbamoyl; Sulfamoyl;
N-Mono- oder N,N-Dialkylsulfamoyl mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie N-
Methylsulfamoyl, N-Aethylsulfamoyl, N-Propylsulfamoyl, N-Isopropylsulfamoyl oder N-
Butylsulfamoyl, wobei die Alkylreste z. B. durch Hydroxy oder Sulfo weitersubstituiert sein
können; N-(β-Hydroxyäthyl)-sulfamoyl; N,N-Di-(β-hydroxyäthyl)-sulfamoyl; gegebenenfalls
durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiertes N-
Phenylsulfamoyl; Ureido; Hydroxy; Carboxy; Sulfomethyl oder Sulfo. Die Reaktivfarbstoffe
enthalten vorzugsweise mindestens eine Sulfo- oder Sulfatogruppe, insbesondere 1 bis 6
solcher Gruppen und vorzugsweise 2 bis 6 solcher Gruppen.
Als Reaktivfarbstoffe kommen z. B. solche der Formel
A1-U (5)
in Betracht, worin A, der Rest eines Monoazo-, Disazo-, Polyazo-, Metallkomplexazo-,
Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Formazan- oder Dioxazinfarbstoffes und U ein Reaktivrest
ist, wobei hier und im folgenden für die Reaktivreste U insbesondere die oben angegebenen
Bedeutungen und Bevorzugungen gelten. Der Rest A1 kann zudem eine oder mehrere
weitere, gleiche oder voneinander verschiedene, Reaktivgruppen U enthalten. Die
Geamtzahl der Reaktivgruppen in den Farbstoffen ist bevorzugt 1 bis 3, vorzugsweise 1 oder
2 und insbesondere 2. Vorzugsweise ist U ein Reaktivrest der obigen Formel (1a) oder (2).
Als Reaktivfarbstoffe kommen ferner z. B. solche der Formel
in Betracht, worin
R4, R5, R6 und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl,
X1' und X2' Halogen sind,
B1 ein aromatisches oder aliphatisches Brückenglied ist oder der Rest der Formel -N(R5)-B1-N(R6)- einen Piperazinrest darstellt, und
A2 und A3 unabhängig voneinander die oben für A1 angegebenen Bedeutungen haben.
R4, R5, R6 und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl,
X1' und X2' Halogen sind,
B1 ein aromatisches oder aliphatisches Brückenglied ist oder der Rest der Formel -N(R5)-B1-N(R6)- einen Piperazinrest darstellt, und
A2 und A3 unabhängig voneinander die oben für A1 angegebenen Bedeutungen haben.
Die Reste R4, R5, R6 und R7 sind als Alkylreste geradkettig oder verzweigt. Die Alkylreste
können weitersubstituiert sein, z. B. durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Cyano oder Carboxy. Als
Beispiele seien die folgenden Reste genannt: Methyl, Aethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl,
Isobutyl, sek.-Butyl oder tert.-Butyl, sowie die entsprechenden durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato,
Cyano oder Carboxy substituierten Reste. Als Substituenten sind Hydroxy, Sulfo oder
Sulfato, insbesondere Hydroxy oder Sulfato und vorzugsweise Hydroxy bevorzugt.
Bevorzugt sind R4, R5, R6 und R7 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl, insbesondere Wasserstoff.
X1' und X2'sind vorzugsweise unabhängig voneinander Chlor oder Fluor, insbesondere
Fluor.
Als aliphatisches Brückenglied ist B, z. B. ein C2-C12-Alkylenrest, insbesondere ein
C2-C6-Alkylenrest, welcher durch 1, 2 oder 3 Glieder aus der Gruppe -NH-, -N(CH3)- oder
insbesondere -O- unterbrochen sein kann und unsubstituiert oder durch Hydroxy, Sulfo,
Sulfato, Cyano oder Carboxy substituiert ist. Als Substituenten der für B1 genannten
Alkylenreste sind Hydroxy, Sulfo oder Sulfato, insbesondere Hydroxy, bevorzugt.
Als aliphatische Brückenglieder kommen für B1 weiterhin z. B. C5-C9-Cycloalkylenreste, wie
insbesondere Cyclohexylenreste, in Betracht. Die genannten Cycloalkylenreste können
gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-Alkanoylamino, Sulfo, Halogen oder
Carboxy, insbesondere durch C1-C4-Alkyl, substituiert sein. Als aliphatische Brückenglieder
seien für B1 ferner gegebenenfalls im Cyclohexylenring durch C1-C4-Alkyl substituierte
Methylen-cyclohexylen-methylenreste genannt.
Für den Rest der Formel -N(R5)-B1-N(R6)- kommt als Piperazinrest z. B. ein Rest der Formel
in Betracht.
Als aromatisches Brückenglied ist B1 z. B. gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy,
C2-C4-Alkanoylamino, Sulfo, Halogen oder Carboxy substituiertes C1-C6-Alkylenphenylen
oder Phenylen oder ein Rest der Formel
worin die Benzolringe I und II gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-
Alkanoylamino, Sulfo, Halogen oder Carboxy substituiert sind und L die direkte Bindung oder
ein C2-C10-Alkylenrest ist, welcher durch 1, 2 oder 3 Sauerstoffatome unterbrochen sein
kann, oder L ein Brückenglied der Formel -CH=CH-, -N = N-, -NH-, -CO-, -NH-CO-,
-NH-CO-NH-, -O-, -S- oder -SO2- ist. Als aromatisches Brückenglied ist B1 bevorzugt
Phenylen, welches wie oben angegeben substituiert sein kann. Vorzugsweise sind die für B1
genannten aromatischen Brückenglieder unsubstituiert oder duch Sulfo substituiert.
Bevorzugt ist B1 ein C2-C12-Alkylenrest, welcher durch 1, 2 oder 3 Glieder aus der Gruppe
-NH-, -N(CH3)- oder -O- unterbrochen sein kann und unsubstituiert oder durch Hydroxy,
Sulfo, Sulfato, Cyano oder Carboxy substituiert ist; oder
ein gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-Alkanoylamino, Sulfo, Halogen
oder Carboxy substituierter C5-C9-Cycloalkylenrest, C1-C6-Alkylenphenylenrest oder
Phenylenrest;
oder B, ist ein Rest der Formel (7), worin die Benzolringe I und II gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-Alkanoylamino, Sulfo, Halogen oder Carboxy substituiert sind und L die direkte Bindung oder ein C2-C10-Alkylenrest ist, welcher durch 1, 2 oder 3 Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, oder L ein Brückenglied der Formel -CH=CH-, -N=N-, -NH-, -CO-, -NH-CO-, -NH-CO-NH-, -O-, -S- oder -SO2- ist; oder der Rest der Formel -N(R5)-B1-N(R6)- ist ein Piperazinrest der Formel
oder B, ist ein Rest der Formel (7), worin die Benzolringe I und II gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-Alkanoylamino, Sulfo, Halogen oder Carboxy substituiert sind und L die direkte Bindung oder ein C2-C10-Alkylenrest ist, welcher durch 1, 2 oder 3 Sauerstoffatome unterbrochen sein kann, oder L ein Brückenglied der Formel -CH=CH-, -N=N-, -NH-, -CO-, -NH-CO-, -NH-CO-NH-, -O-, -S- oder -SO2- ist; oder der Rest der Formel -N(R5)-B1-N(R6)- ist ein Piperazinrest der Formel
Besonders bevorzugt ist B1 ein C2-C12-Alkylenrest, welcher durch 1, 2 oder 3 Glieder -O
unterbrochen sein kann und unsubstituiert oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Cyano oder
Carboxy substituiert ist, oder
ein gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-Alkanoylamino, Sulfo, Halogen
oder Carboxy substituierter Phenylenrest.
Ganz besonders bevorzugt ist B1 ein C2-C12-Alkylenrest, insbesondere ein C2-C6-Alkylenrest,
welcher durch 1, 2 oder 3 Glieder -O- unterbrochen sein kann und unsubstituiert oder durch
Hydroxy substituiert ist.
Von besonderer Bedeutung als Reste B1 sind C2-C6-Alkylenreste, insbesondere
1,3-Propylen und 1,2-Aethylen.
Von besonderem Interesse als Reaktivfarbstoffe der Formel (6) sind solche, worin X1' und
X2' Fluor bedeuten.
Als Monoazo-, Polyazo- oder Metallkomplexazofarbstoffreste kommen für A1, A2 und A3
vorzugsweise die folgenden in Betracht:
Mono- oder Disazofarbstoffreste der Formel
Mono- oder Disazofarbstoffreste der Formel
D-N=N-(M-N=N)u-K- (8) oder
-D-N = N-(M-N=N)u-K (9),
-D-N = N-(M-N=N)u-K (9),
worin D der Rest einer Diazokomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, M der Rest
einer Mittelkomponente der Benzol- oder Naphthalinreihe, K der Rest einer
Kupplungskomponente der Benzol-, Naphthalin-, Pyrazolon-, 6-Hydroxypyridon-(2)- oder
Acetessigsäurearylamid-Reihe und u die Zahl 0 oder 1 ist, wobei D, M und K bei
Azofarbstoffen übliche Substituenten, z. B. gegebenenfalls durch Hydroxy, Sulfo oder Sulfato
weitersubstituiertes C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Sulfo, Nitro, Cyan,
Trifluormethyl, Sulfamoyl, Carbamoyl, Amino, Ureido, Hydroxy, Carboxy, Sulfomethyl, C2-C4-
Alkanoylamino, gegebenenfalls im Phenylring durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen oder
Sulfo substituiertes Benzoylamino, gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy,
Halogen, Carboxy oder Sulfo substituiertes Phenyl, sowie faserreaktive Reste tragen
können. Ferner kommen noch die von den Farbstoffen der Formeln (8) und (9) abgeleiteten
Metallkomplexe in Betracht, wobei es sich insbesondere um 1 : 1-Kupferkomplexazofarbstoffe
der Benzol- oder Naphthalinreihe handelt, worin das Kupferatom an je eine metallisierbare
Gruppe, wie z. B. eine Hydroxygruppe, beidseitig in ortho-Stellung zur Azobrücke gebunden
ist. Tragen die Farbstoffreste der Formel (8) oder (9) einen Reaktivrest, so gelten für diesen
die oben angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen.
Bei den Farbstoffresten der Formeln (8) und (9) handelt es sich bevorzugt um solche der
Formeln
worin (R8)0-3 für 0 bis 3 gleiche oder verschiedene Substituenten aus der Gruppe
C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C2-C4-Alkanoylamino, Ureido, Sulfamoyl, Carbamoyl, Sulfomethyl,
Halogen, Nitro, Cyan, Trifluormethyl, Amino, Hydroxy, Carboxy und Sulfo steht,
(R9)0-2 für 0 bis 2 gleiche oder verschiedene Substituenten aus der Gruppe Hydroxy, Amino,
N-Mono-C1-C4-alkylamino, N,N-Di-C1-C4-alkylamino, C2-C4-Alkanoylamino und
Benzoylamino steht und
(U)0-2 für 0 bis 2 gleiche oder verschiedene Reaktivgruppen steht;
(U)0-2 für 0 bis 2 gleiche oder verschiedene Reaktivgruppen steht;
worin (R9)0-2 und (U)0-2 die oben angegebenen Bedeutungen haben;
worin (R10)0-3 und (R11)0-3 unabhängig voneinander für 0 bis 3 gleiche oder verschiedene
Substituenten aus der Gruppe C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, Carboxy und Sulfo
stehen und (U)0-2 die oben angegebenen Bedeutungen hat;
worin R12 und R14 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder Phenyl, und
R13 Wasserstoff, Cyano, Carbamoyl oder Sulfomethyl ist;
worin (R16)0-3 für 0 bis 3 gleiche oder verschiedene Substituenten aus der Gruppe
C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, Amino, Carboxy und Sulfo steht,
(R15)0-3 und (R17)0-3 unabhängig voneinander die oben für (R8)0-5 angegebenen Bedeutungen
haben, und
(U)0-2 die oben angegebenen Bedeutungen hat;
(U)0-2 die oben angegebenen Bedeutungen hat;
worin (R15)0-3, (R17)0-3 und (U)0-2 die oben angegebenen Bedeutungen haben und
(R18)0-2 für 0 bis 2 gleiche oder verschiedene Substituenten aus der Gruppe C1-C4-Alkyl,
C1-C4-Alkoxy, Halogen, Carboxy, Sulfo, Hydroxy, Amino, N-Mono-C1-C4-alkylamino,
N,N-Di-C1-C4-alkylamino, C2-C4-Alkanoylamino und Benzoylamino steht.
Als Rest eines Formazanfarbstoffs kommen für A1, A2 und A3 z. B. solche der Formel
in Betracht, worin (U)0-2 die oben angegebenen Bedeutungen hat und die Benzclkerne keine
weiteren Substituenten enthalten oder durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Alkylsulfonyl,
Halogen oder Carboxy weitersubstituiert sind.
Als Rest eines Phthalocyaninfarbstoffs kommen für A1, A2 und A3 z. B. solche der Formel
in Betracht, worin Pc der Rest eines Metallphthalocyanins, insbesondere der Rest eines
Kupfer- oder Nickelphthalocyanins, ist,
W' -OH und/oder -NR20R20',
R20 und R20' unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Hydroxy oder Sulfo substituiertes C1-C4-Alkyl,
R19 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
A ein gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituierter Phenylenrest oder ein C2-C6-Alkylenrest und
k 1 bis 3 ist.
W' -OH und/oder -NR20R20',
R20 und R20' unabhängig voneinander Wasserstoff oder gegebenenfalls durch Hydroxy oder Sulfo substituiertes C1-C4-Alkyl,
R19 Wasserstoff oder C1-C4-Alkyl,
A ein gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo substituierter Phenylenrest oder ein C2-C6-Alkylenrest und
k 1 bis 3 ist.
Als Rest eines Dioxazinfarbstoffs kommen für A1, A2 und A3 z. B. solche der Formel
in Betracht, worin A' ein gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl, Halogen, Carboxy oder Sulfo
substituierter Phenylenrest oder ein C2-C6-Alkylenrest ist,
r, s, v und v' unabhängig voneinander je die Zahl 0 oder 1 bedeuten und
Z die zuvor angegebene Bedeutung hat.
Als Rest eines Anthrachinonfarbstoffs kommen für A1, A2 und A3 z. B. solche der Formel
in Betracht, worin G einen unsubstituierten oder durch C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen,
Carboxy oder Sulfo substituierten Phenylenrest oder einen Cyclohexylen-,
Phenylenmethylen- oder C2-C6-Alkylenrest bedeutet.
Die obigen Farbstoffreste der Formeln (10a) bis (10f) und (11) bis (14) enthalten bevorzugt
jeweils mindestens eine Sulfogruppe, insbesondere 1 bis 4 Sulfogruppen und vorzugsweise
1 bis 3 Sulfogruppen.
Als Reaktivreste U kommen insbesondere die oben genannten Reaktivreste in Betracht,
wobei die obigen Bevorzugungen gelten.
Bevorzugt sind Farbstoffreste der Formeln (10a) bis (10f), (12) und (14), insbesondere der
Formeln (10a) bis (10f) und (14) und vorzugsweise solche der Formeln (10a) bis (10f).
Von besonderer Bedeutung sind Reaktivfarbstoffe der Formel
worin
Z und Z' unabhängig voneinander Vinyl oder ein Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H sind, B1 und B2 einen C2-C6-Alkylenrest, insbesondere 1,3-Propylen oder 1,2-Aethylen bedeuten, und CuPhC ein Kupferphthalocyaninrest ist. Bevorzugt ist hierbei B1 l,3-Propylen und B2 1,2-Aethylen. Z ist hierbei bevorzugt Vinyl und für Z' ist die Bedeutung als Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H bevorzugt.
Z und Z' unabhängig voneinander Vinyl oder ein Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H sind, B1 und B2 einen C2-C6-Alkylenrest, insbesondere 1,3-Propylen oder 1,2-Aethylen bedeuten, und CuPhC ein Kupferphthalocyaninrest ist. Bevorzugt ist hierbei B1 l,3-Propylen und B2 1,2-Aethylen. Z ist hierbei bevorzugt Vinyl und für Z' ist die Bedeutung als Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H bevorzugt.
Die genannten Reaktivfarbstoffe sind bekannt oder können in Analogie zu bekannten
Herstellungsverfahren, wie Diazotierungs-, Kupplungs-, Additions- und Kondensations
reaktionen, erhalten werden.
Die in den Tinten verwendeten Reaktiviarbstoffe sollten vorzugsweise salzarm sein, d. h.
einen Gesamtgehalt an Salzen von weniger als 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Farbstoffe, enthalten. Reaktivfarbstoffe, die, bedingt durch ihre Herstellung und/oder die
nachträgliche Zugabe von Coupagemitteln grössere Salzgehalte aufweisen, können z. B.
durch Membrantrennverfahren, wie Ultrafiltration, Umkehrosmose oder Dialyse, entsalzt
werden.
Die Tinten enthalten bevorzugt einen Gesamtgehalt an Reaktivfarbstoffen von 1 bis 35
Gew.-%, insbesondere 1 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht der Tinte. Als untere Grenze ist hierbei eine Grenze von 2,5 Gew.-%,
insbesondere 5 Gew.-% und vorzugsweise 10 Gew.-%, bevorzugt.
Bevorzugt sind für das erfindungsgemässe Verfahren solche Tinten, welche eine Viskosität
von 1 bis 40 mPas (Millipascalsekunde), insbesondere 1 bis 20 mPas und vorzugsweise 1
bis 10 mPas aufweisen. Von besonderer Bedeutung sind Tinten, welche eine Viskosität von
2 bis 5 mPas aufweisen. Ferner sind Tinten von Bedeutung welche eine Viskosität von 10
bis 30 mPas aufweisen.
Die Tinten können, u. a. zwecks Einstellung der Viskosität, Verdickungsmittel natürlicher oder
synthetischer Herkunft enthalten.
Als Beispiele für Verdickungsmittel seien handelsübliche Alginatverdickungen, Stärkeether
oder Johannisbrotkernmehlether, insbesondere Natriumalginat für sich allein oder im
Gemisch mit modifizierter Cellulose, insbesondere mit vorzugsweise 20 bis 25
Gewichtsprozent Carboxymethylcellulose, genannt. Als synthetische Verdickungsmittel seien
ferner z. B. solche auf Basis von Poly(meth)acrylsäuren oder Poly(meth)acrylamiden
genannt.
Die Tinten enthalten solche Verdickungsmittel z. B. in einer Menge von 0,01 bis 2 Gew.-%,
insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% und vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Tinte.
Ferner können die Tinten Puffersubstanzen enthalten, wie z. B. Borax, Borat oder Citrat. Als
Beispiele seien Borax, Natriumborat, Natriumtetraborat sowie Natriumcitrat genannt. Sie
werden insbesondere in Mengen von 0,1 bis 3 Gew.-%, vor allem 0,1 bis 1 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet, um einen pH-Wert von z. B. 4 bis 10,
vorzugsweise 5 bis 8, einzustellen.
Als weitere Zusätze können die Tinten Tenside oder Feuchthaltemittel enthalten.
Als Tenside kommen die handelsüblichen anionischen oder nichtionogenen Tenside in Be
tracht. Als Feuchthaltemittel kommen z. B. Harnstoff, Glyzerin, Propylenglykol oder eine
Mischung von Na-Lactat (vorteilhafterweise in Form einer 50 bis 60%-igen wässrigen
Lösung) und Glyzerin und/oder Propylenglykol in Mengen von vorzugsweise 0,1 bis 30
Gew.-%, insbesondere 2 bis 20 Gew.-%, in den erfindungsgemäss eingesetzten Tinten in
Betracht.
Gewünschtenfalls können die Tinten noch Säurespender wie Butyrolacton oder
Natriumhydrogenphosphat, Konservierungsmittel, Pilz- und/oder Bakteriewachstum
hemmende Stoffe, schaumdämpfende Mittel, Sequestriermittel, Emulgatoren,
wasserunlösliche Lösungsmittel, Oxidationsmittel oder Entlüftungsmittel enthalten.
In Betracht kommen als Konservierungsmittel vor allem formaldehydabgebende Mittel, wie
z. B. Paraformaldehyd und Trioxan, vor allem wässrige, etwa 30 bis 40-gewichtsprozentige
Formaldehydlösungen, als Sequestriermittel z. B. nitrilotriessigsaures Natrium, ethylendi
amintetraessigsaures Natrium, vor allem Natrium-Polymethaphosphat, insbesondere Nat
rium-Hexamethaphosphat, als Emulgatoren vor allem Addukte aus einem Alkylenoxid und
einem Fettalkohol, insbesondere einem Addukt aus Oleylalkohol und Ethylenoxid, als was
serunlösliche Lösungsmittel hochsiedende, gesättigte Kohlenwasserstoffe, vor allem Paraf
fine mit einem Siedebereich von etwa 160 bis 210°C (sogenannte Lackbenzine), als Oxida
tionsmittel z. B. eine aromatische Nitroverbindung, vor allem eine aromatische Mono- oder
Dinitrocarbonsäure oder -sulfonsäure, die gegebenenfalls als Alkylenoxidaddukt vorliegt,
insbesondere eine Nitrobenzolsulfonsäure und als Entlüftungsmittel z. B. hochsiedende Lö
sungsmittel, vor allem Terpentinöle, höhere Alkohle, vorzugsweise C8- bis C10-Alkohole, Ter
penalkohole oder Entlüftungsmittel auf Basis von Mineral- und/oder Silikonölen, insbesonde
re Handelsformulierungen aus etwa 15 bis 25 Gewichtsprozent eines Mineral- und Silikon
ölgemisches und etwa 75 bis 85 Gewichtsprozent eines C8-Alkohols wie z. B. 2-Ethyl-n
hexanol. Diese werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,01
bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet.
Die Tinten enthalten bevorzugt N-Methyl-2-pyrrolidon, Harnstoff, Diethylenglykol, Glycerin
oder insbesondere Propylenglykol, vorzugsweise 1,2-Propylenglykol, üblicherweise in einer
Menge von 2 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise 5 bis 25
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
Weiterhin können die Tinten noch Lösungsvermittler, wie z. B. ε-Caprolactam, enthalten.
Die Tinten können in üblicher Weise durch Mischen der einzelnen Bestandteile in der
gewünschten Menge Wasser hergestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien kann mit
an und für sich bekannten für den textilen Druck geeigneten Tintenstrahldruckern ausgeführt
werden.
Im Falle des Tintenstrahldruck-Verfahrens werden einzelne Tropfen der Tinte kontrolliert aus
einer Düse auf ein Substrat gespritzt. Ueberwiegend werden hierzu die kontinuierliche Ink-
Jet-Methode sowie die Drop on demand-Methode verwendet. Im Falle der kontinuierlichen
lnk-Jet-Methode werden die Tropfen kontinuierlich erzeugt, wobei nicht für den Druck
benötigte Tropfen in einen Auffangbehälter abgeleitet und rezykliert werden. Im Falle der
Drop on demand-Methode hingegen werden Tropfen nach Wunsch erzeugt und gedruckt;
d. h. es werden nur dann Tropfen erzeugt, wenn dies für den Druck erforderlich ist. Die
Erzeugung der Tropfen kann z. B. mittels eines Piezo-Inkjet-Kopfes oder mittels thermischer
Energie (Bubble Jet) erfolgen. Bevorzugt ist für das erfindungsgemässe Verfahren der Druck
mittels eines Piezo-lnkjet-Kopfes. Bevorzugt ist für das erfindungsgemässe Verfahren ferner
der Druck nach der kontinuierlichen Ink-Jet-Methode.
Als textile Fasermaterialien kommen insbesondere hydroxylgruppenhaltige Fasermaterialien
in Betracht. Als weitere Fasermaterialien seien z. B. Polyamid, Seide und insbesondere
Wolle genannt. Bevorzugt sind cellulosehaltige Fasermaterialien, die ganz oder teilweise aus
Cellulose bestehen. Beispiele sind natürliche Fasermaterialien wie Baumwolle, Leinen oder
Hanfund regenerierte Fasermaterialien wie z. B. Viskose sowie Lyocell. Besonders
bevorzugt sind hierbei Viskose oder vorzugsweise Baumwolle. Die genannten Faser
materialien liegen vorzugsweise als flächige textile Gewebe, Gewirke oder Bahnen vor.
Üblicherweise erfolgt das Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem
Tintenstrahldruck-Verfahren mit wässrigen Tinten, welche mindestens einen Reaktivfarbstoff
enthalten, so, dass das Fasermaterial vor dem Bedrucken mit Fixieralkali behandelt wird.
Hierbei wird das zu bedruckende Fasermaterial in der Regel zuerst mit einer wässrigen
alkalischen Flotte behandelt, das behandelte Fasermaterial gegebenenfalls trocknet und
anschliessend bedruckt.
Im Unterschied hierzu erfolgt gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren die Behandlung
des Fasermaterials mit Fixieralkali erst nach dem Bedrucken oder insbesondere während
des Bedruckens.
Das Fixieralkali wird insbesondere in Form einer wässrigen Lösung aufgebracht, wobei die
Mengen des Fixieralkalis vorzugsweise 1 bis 100 g/l, bevorzugt 10 bis 50 g/l, betragen.
Als Fixieralkali kommen z. B. übliche Basen, welche in konventionellen Reaktivdruck
verfahren zur Fixierung der Reaktivfarbstoffe eingesetzt werden, in Betracht. Als Base
kommen beispielsweise Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Dinatriumphosphat,
Trinatriumphosphat, Natriumacetat, Natriumpropionat, Natriumhydrogencarbonat, wässriges
Ammoniak oder Alkalispender, wie z. B. Natriumchloracetat oder Natriumformiat in Betracht.
Vorzugsweise wird Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder eine Mischung aus
Wasserglas und Natriumcarbonat verwendet. Der pH-Wert der alkalischen Lösung beträgt in
der Regel 7,5 bis 13,5, vorzugsweise 8,5 bis 12,5. Die wässrige alkalische Lösung kann
ausser den Basen weitere Zusätze, z. B. Hydrotropiermittel, enthalten. Als Hydrotropiermittel
sei z. B. Harnstoff genannt, der z. B. in einer Menge von 2 bis 200 g/l, vorzugsweise 20 bis
150 g/l, eingesetzt wird.
Vorzugsweise wird das Fixieralkali während des Druckvorgangs aufgebracht. Dies kann z. B.
so erfolgen, dass für den Druckvorgang mehrere Druckköpfe zur Verfügung stehen, wobei
mittels eines oder mehrerer Druckköpfe die den Reaktivfarbstoff enthaltende Tinte gedruckt
wird, und mittels eines oder mehrerer weiterer Druckköpfe die das Fixieralkali enthaltende
Lösung auf das Fasermaterial gebracht wird. Es werden somit einige Druckköpfe lediglich
für den Druck mit der Tinte verwendet, während hiervon verschiedene Druckköpfe lediglich
für das Aufbringen der das Fixieralkali enthaltenden Lösung verwendet werden. Der Druck
mit der Tinte und das Aufbringen des Fixieralkali können somit gleichzeitig während eines
Druckvorgangs erfolgen.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, kann auch
so vorgegangen werden, dass das Bedrucken mit der Tinte und die Aufbringung des
Fixieralkali mit den gleichen Druckköpfen erfolgt. Hierbei werden z. B. die Tinte und die
Lösung des Fixieralkalis kurz vor dem Druckkopf gemischt und dann gleichzeitig mit dem
gleichen Druckkopf auf das Fasermaterial aufgebracht. In der Regel hat man für diese
Vorgehensweise sowohl für die Tinte als auch die Lösung des Fixieralkali ein Reservoir, aus
welchen die Tinte und die Lösung des Fixieralkalis entnommen werden und direkt, bevor sie
in den Druckkopf gelangen, gemischt werden. Hierfür kommen die handelsüblichen
Mischvorrichtungen in Betracht.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Tinte gleichzeitig mindestens einen Reaktivfarbstoff und das
Fixieralkali enthält. In diesem Fall werden naturgemäss Reaktiviarbstoff und Fixieralkali
gleichzeitig auf das Fasermaterial aufgebracht. Für die Mengen der Bestandteile dieser
Tinten gelten hierbei die obigen Angaben und deren Bevorzugungen.
Vorzugsweise erfolgt somit vor dem Druckvorgang keinerlei Behandlung des Fasermaterials
mit Fixieralkali. Bevorzugt erfolgt auch nach dem Druckvorgang keinerlei Behandlung des
Fasermaterials mit Fixieralkali. Diese Behandlung mit Fixieralkali wird besonders bevorzugt
nur während des Druckvorgangs ausgeführt. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass
gegenüber dem herkömmlichen Druckverfahren auf den Schritt des separaten Aufbringens
des Fixieralkalis sowie auf die daran anschliessende Trocknung des Fasermaterials
verzichtet werden kann, womit eine wesentliche Vereinfachung des Prozesses erreicht
werden kann. Ferner kann die benötigte Menge an Fixieralkali sehr genau dosiert werden.
So werden z. B. beim Druck von Mustern nicht alle Stellen des Fasermaterials bedruckt, so
dass das Fixieralkali auch nur an bestimmten Stellen des Materials, eben den bedruckten
Stellen, benötigt wird. Auch kann die Menge des Fixieralkalis in Abhängigkeit von der
jeweiligen Menge des Farbstoffs auf dem Fasermaterial appliziert werden. Es kann somit
eine Einsparung an benötigtem Fixieralkali erreicht werden.
Nach dem Bedrucken wird das Fasermaterial vorteilhafterweise getrocknet, vorzugsweise
bei Temperaturen bis 150°C, insbesondere 80 bis 120°C, und anschliessend einem Hitze
behandlungsprozess unterworfen, um den Druck zu vervollständigen, bzw. den Farbstoff zu
fixieren.
Die Hitzebehandlung kann z. B. durch ein Warmverweilverfahren, einen Thermosolierprozess
oder vorzugsweise durch ein Dämpfverfahren durchgeführt werden.
Beim Dämpfverfahren wird das bedruckte Fasermaterial z. B. einer Behandlung in einem
Dämpfer mit gegebenenfalls überhitztem Dampf, zweckmässigerweise bei einer Temperatur
von 95 bis 180°C, vorteilhafterweise im Sattdampf, unterzogen.
Im Anschluss wird das bedruckte Fasermaterial in der Regel in üblicher Weise mit Wasser
ausgewaschen um nichtfixierten Farbstoff zu entfernen.
Sowohl der lnk-Jet Druck, als auch die nachfolgende Trocknung und die Fixierung können
auch in einem einzigen Schritt ausgeführt werden. Gemeint ist hiermit insbesondere, dass
diese Schritte kontinuierlich ausgeführt werden. D. h. dass hintereinander Apparaturen für
den Ink-Jet Druck, die Trocknung und die Fixierung angebracht sind, durch welche das zu
bedruckende Fasermaterial kontinuierlich hindurch bewegt wird. Die Apparaturen für den
lnk-Jet Druck, die Trocknung und die Fixierung können auch in einer einzigen Maschine
vereint sein. Das Fasermaterial wird kontinuierlich durch diese Maschine transportiert und ist
dann nach Verlassen dieser Maschine fertiggestellt. Die Trocknung kann hierbei z. B. mittels
thermischer Energie (wie z. B. oben angegeben) oder insbesondere mittels Infrarotstrahlung
(IR) erfolgen. Die Fixierung kann hierbei z. B. mittels Ultraviolettstrahlung (UV) oder mittels
thermischer Energie (wie z. B. oben angegeben) erfolgen. Selbstverständlich kann auch der
lnk-Jet Druck separat erfolgen und Trocknung und Fixierung werden wie oben angegeben
kontinuierlich, z. B. in einer einzigen Maschine, ausgeführt.
Mit den oben genannten Druckverfahren ist es möglich, die Fasermaterialien sowohl in einer
einzigen Nuance als auch in voneinander verschiedenen Nuancen zu bedrucken. Erfolgt das
Bedrucken in einer Nuance, so kann das Bedrucken des Fasermaterials ganzflächig oder
auch mit einem Muster erfolgen. Hierzu reicht naturgemäss die Verwendung einer einzigen
Tinte; die gewünschte Nuance kann jedoch auch durch den Druck mit mehreren Tinten mit
voneinander verschiedenen Nuancen erstellt werden. Soll ein Druck auf dem Fasermaterial
erstellt werden, welcher mehrere voneinander verschiedene Nuancen aufweist, so erfolgt
das Bedrucken des Fasermaterials mit mehreren Tinten, welche jeweils die gewünschte
Nuance aufweisen oder so gedruckt werden, dass die jeweilige Nuance erstellt wird (z. B.
dadurch, dass Tinten mit verschiedenen Nuancen übereinander auf das Fasermaterial
gedruckt werden und so die zu erzielende Nuance ergeben).
Ferner ist es möglich, ein flächiges Fasermaterial beidseitig zu bedrucken. Hierbei kann z. B.
eine Seite des Fasermaterials in einer Nuance bedruckt werden, z. B. ganzflächig, und die
andere Seite des Fasermaterials wird mit einem Muster in einer oder mehreren voneinander
verschiedenen Nuancen bedruckt. Selbstverständlich kann prinzipiell diese Seite auch
ebenfalls ganzflächig in einer Nuance bedruckt werden. Ein solches Verfahren kann z. B. so
ausgeführt werden, dass an jeder Seite des zu bedruckenden flächigen Fasermaterials einer
oder mehrere Druckköpfe vorhanden sind. Es werden dann beide Seiten des Fasermaterials
gleichzeitig bedruckt. Die Druckköpfe der jeweiligen Seite des Fasermaterials können sich
direkt gegenüberstehen oder auch seitlich versetzt voneinander installiert sein.
Üblicherweise wird das Fasermaterial zwischen diesen Druckköpfen hindurch bewegt. Mit
dieser Ausführungsform lassen sich interessante Effekte erzielen, welche sich insbesondere
beim Umschlagen des flächigen Fasermaterials erkennen lassen.
Eine weitere interessante Ausführungsform betrifft das sogenannte Imaging. Hierbei wird
eine Vorlage, d. h. ein Bild welches mit dem Druck nachgestellt werden soll, digitalisiert, z. B.
mittels einer Videokamera oder einem Scanner. Das digitalisierte Bild wird auf einen
Computer übertragen, welcher dann mittels eines Ink-Jet Druckers das Bild auf das
Fasermaterial druckt. Selbstverständlich kann das digitalisierte Bild auch bereits in dem
Computer gespeichert sein, so dass die Digitalisierung entfällt. So kann ein zu druckendes
Bild z. B. am Computer mit Graphik-Software erstellt worden sein. Bei dem zu druckenden
Bild kann es sich z. B. auch um Buchstaben, Zahlen, Wörter, jegliche Muster oder auch
komplexe verschiedenfarbige Bilder handeln. Verschiedenfarbige Bilder können z. B. durch
Verwendung von mehreren Tinten mit voneinander verschiedenen Nuancen erstellt werden.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen Drucke weisen gute Allgemein
echtheiten auf; sie besitzen z. B. eine hohe Faser-Farbstoff-Bindungsstabilität sowohl im sau
ren als auch im alkalischen Bereich, eine gute Lichtechtheit, gute Nassechtheiten, wie
Wasser-, Wasch-, Seewasser-, Überfärbe- und Schweissechtheit, eine gute Chlorechtheit,
Reibechtheit, Bügelechtheit und Plissierechtheit sowie scharfe Konturen und eine hohe
Farbstärke. Die verwendeten Drucktinten zeichnen sich durch gute Stabilität und gute Visko
sitätseigenschaften aus.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Darin sind die Tempera
turen in Celsiusgraden angegeben, Teile sind Gewichtsteile und die Prozentangaben bezie
hen sich auf Gewichtsprozente, sofern nicht anders vermerkt. Gewichtsteile stehen zu Volu
menteilen im Verhältnis von Kilogramm zu Liter.
Auf ein mercerisiertes Baumwoll-Satin-Gewebe wird eine Tinte A, enhaltend
15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
20 Gew.-% 1,2-Propylenglykol und 65 Gew.-% Wasser,
mit einem Drop-on-Demand Piezo Inkjet-Kopf aufgedruckt. Gleichzeitig wird mit einem
separatem Drop-on-Demand Piezo Inkjet-Kopf eine wässrige Lösung enthaltend 40 g/l
Natriumcarbonat auf das Fasermaterial appliziert. Anschliessend wird der Druck vollständig
getrocknet und 8 Minuten bei 102°C im Sattdampf fixiert, kalt gespült, kochend
ausgewaschen, nochmals gespült und getrocknet. Man erhält einen Druck mit guten
Allgemeinechtheiten.
Verfährt man wie in Beispiel 1, verwendet jedoch anstelle von 15 Gew.-%
des dort angegebenen Reaktivfarbstoffs eine gleiche Menge eines der in der folgenden
Tabelle 1 angegebenen Reaktivfarbstoffe, so erhält man ebenfalls Drucke mit guten
Allgemeinechtheiten.
Verfährt man wie in den Beispielen 1 bis 19 angegeben, verwendet jedoch anstelle eines
Piezo Inkjet-Kopfes einen Bubble Jet Inkjet-Kopf so werden analoge Drucke erhalten.
Verfährt man wie in den Beispielen 1 bis 19 angegeben, verwendet jedoch laugiertes
Viskose-Gewebe, so werden analoge Drucke auf Viskose-Gewebe erhalten.
Verfährt man wie in den Beispielen 1 bis 19 angegeben, verwendet jedoch laugiertes
Viskose-Gewebe, wobei als Fixieralkali anstelle einer wässrigen Lösung enthaltend 40 g/l
Natriumcarbonat eine wässrige Lösung enthaltend 40 g/l Natriumcarbonat und 150 g/l
Harnstoff appliziert wird, so werden analoge Drucke auf Viskose-Gewebe erhalten.
Verfährt man wie in den Beispielen 1 bis 19 angegeben, verwendet jedoch als
Reaktivfarbstoff enthaltende Tinten solche, welche zusätzlich 0,3 Gew.-% Natriumalginat
und eine entsprechend verringerte Menge Wasser enthalten, so werden analoge Drucke
erhalten.
In einem Reservoir wird eine Tinte A, enhaltend
15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
20 Gew.-% 1,2-Propylenglykol und 65 Gew.-% Wasser, vorgelegt.
In einem zweiten Reservoir wird eine wässrige Lösung, enthaltend 40 g/l Natriumcarbonat
vorgelegt.
Mittels einer Pumpvorrichtung werden definierte Mengen der Tinte und der wässrigen
Lösung in eine Mischvorrichtung geleitet und direkt anschliessend wird diese Mischung mit
einem Drop-on-Demand Piezo Inkjet-Kopf auf ein mercerisiertes Baumwoll-Satin-Gewebe
gedruckt. Anschliessend wird der Druck vollständig getrocknet und 8 Minuten bei 102°C im
Sattdampf fixiert, kalt gespült, kochend ausgewaschen, nochmals gespült und getrocknet.
Man erhält einen Druck mit guten Allgemeinechtheiten.
Verfährt man wie in Beispiel 20, verwendet jedoch anstelle von 15 Gew.-% des dort
angegebenen Reaktivfarbstoffs eine gleiche Menge eines der in der Tabelle 1 angegebenen
Reaktivfarbstoffe, so erhält man ebenfalls Drucke mit guten Allgemeinechtheiten.
Claims (12)
1. Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-
Verfahren mit einer wässrigen Tinte, welche mindestens einen Reaktivfarbstoff enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Fasermaterials mit Fixieralkali erst
während oder nach dem Bedrucken erfolgt.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Tinte
verwendet, welche, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, einen Gesamtgehalt an
Reaktivfarbstoffen von 1 bis 35 Gew.-%, insbesondere 2, 5 bis 30 Gew.-% und vorzugsweise
5 bis 20 Gew.-% enthält.
3. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man
eine Tinte verwendet, welche, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, 2 bis 30 Gew.-%
N-Methyl-2-pyrrolidon, Harnstoff, Diethylenglykol, Glycerin oder Propylenglykol,
insbesondere 1,2-Propylenglykol, enthält.
4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als
Fixieralkali Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat,
Natriumacetat, Natriumpropionat, Natriumhydrogencarbonat, wässriges Ammoniak,
Natriumchloracetat oder Natriumformiat verwendet.
5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als
Fixieralkali Natriumhydrogencarbonat oder Natriumcarbonat verwendet.
6. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem
Druckvorgang keinerlei Behandlung des Fasermaterials mit Fixieralkali erfolgt.
7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das
Fixieralkali während des Druckvorgangs auf das Fasermaterial appliziert.
8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man den
Druck so ausführt, dass für den Druckvorgang mehrere Druckköpfe verwendet werden,
wobei mittels eines oder mehrerer Druckköpfe die den Reaktivfarbstoff enthaltende Tinte
gedruckt wird, und mittels eines oder mehrerer weiterer Druckköpfe eine wässrige Lösung
des Fixieralkalis auf das Fasermaterial appliziert wird.
9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man den
Druck so ausführt, dass das Bedrucken mit der den Reaktivfarbstoff enthaltenden Tinte und
die Applikation des Fixieralkalis auf das Fasermaterial mit den gleichen Druckköpfen erfolgt,
wobei die den Reaktivfarbstoff enthaltende Tinte und eine Lösung des Fixieralkalis vor
Erreichen des Druckkopfes gemischt und dann gleichzeitig mit dem gleichen Druckkopf auf
das Fasermaterial aufgebracht werden.
10. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man
die Menge des zu applizierenden Fixieralkalis in Abhängigkeit von der Menge des für den
Druck verwendeten Reaktivfarbstoffs wählt.
11. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man
als Fasermaterialien cellulose- oder viskosehaltige Fasermaterialien verwendet.
12. Verfahren gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man als
Fasermaterialien Baumwolle oder Viskose verwendet.
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