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Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Reaktivfarbstoffen zur Färbung von Fasern und Substraten, die nucleophile End- und/oder Seitengruppen umfassen.
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Aus der
DE 1 544 350 A1 sind Farbstoffe, die Sulfonyl-imino-bispropionamid-Reste aufweisen, bekannt. Diese Farbstoffe sind an der Amid-Funktion durch eine Alkoxygruppe aktiviert, so dass sie mit Cellulose unter Wasserabspaltung und Bindung des Farbstoffs über eine Ethergruppe an das Cellulosegerüst binden.
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Als Edukt zur Herstellung der Sulfonyl-imino-bispropionamide-Farbstoffe werden in dieser Druckschrift weiterhin spezielle Chlorsulfonylgruppen umfassende chromophore und nichtchromophore Verbindungen beschrieben, die mit Iminobispropionamid oder Iminobispropionitril unter HCl-Abspaltung umgesetzt werden.
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Aus dem Aldrich Katalog Handbuch 1996–1997; 28; 406-8 ist weiterhin Sulforhodamin-101-säurechlorid bekannt.
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Aus der
DE 197 00 431 A1 sind Reaktivfarbstoffe mit einem Disulfonylanker, u. a. auch NR
2-SO
2-Phthalocyaninfarbstoffe mit R = H, C
1-C
4-Alkyl, bekannt und aus der
DE 196 24 469 A1 ) sind Aluminiumphthalocyanin-Reaktivfarbstoffe mit einer SO
2-NR
1R
2-Gruppe und R = H, C
1-C
4-Alkyl bekannt
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Die
DE 43 40 160 A1 beschreibt Phthalocyaninfarbstoffe mit wenigstens einer SO
2-NR
1R
2-Gruppe und die
DE-OS 29 33 277 1-Amino-2-Sulfo-4-(Sulfonylchlorid-anilino)-Anthrachinon (bei Z = H) bzw. 1-Amino-2-Sulfo-4-(Sulfonylchlorid-anilino)-Anthrachinon-Sulfonsäure-Farbstoffe (bei Z = SO
3H).
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Weiterhin betrifft die
DE-OS 2 252 785 Farbstoffe mit der allgemeinen Formel D-A-R-SO
2Cl, wobei D ein Chromophor, A ein OCO-, OCONH-, NHCO- oder NHCONH- und R einen zweiwertigen aromatischen, aliphatischen, cycloaliphatischen oder heterocyclischen Rest darstellt.
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Diazo-Sulfonylchlorid-Farbstoffe, die einen Thiophen-Rest umfassen, werden in der
EP 0 546 700 A1 beschreiben.
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Aus der
EP 0 492 911 A1 sind ebenfalls Diazosulfonylchlorid-Farbstoffe bekannt, die einen Thiophen-Rest umfassen.
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Die
JP 57 202 353 betrifft Azofarbstoffe, die sowohl eine Sulfonylchlorid- als auch eine Sulfonylamid-Gruppe enthalten.
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Weiterhin sind aus der
DE-AS 1 271 284 1-Amino-anthrachinon-Derivate, die in 2-Stellung heteroatomar verbrückte Phenylsulfonylamidgruppen enthalten, bekannt.
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Reaktivfarbstoffe, die unter Färbebedingungen kovalente Bindungen mit hydrophoben, nucleophilfreien Fasern eingehen können, wurden unter anderem in Form von Sulfonylazidfarbstoffen beschrieben (z. B. Griffiths J. et al., „Neue Reaktivfarbstoffe für hydrophobe Fasern, Textilveredelung 7” (1972) 12, S. 807–810). Nach dem Färbevorgang findet die Fixierung durch thermische Behandlung statt, wobei unter Stickstoffabspaltung die reaktive Nitrenform entsteht, die durch eine Einlagerungsreaktion zwischen C- und H-Atom kovalent an die Faser bindet.
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Weiterhin sind eine Vielzahl von Dispersionsfarbstoffen bekannt, die zum Färben von hydrophoben Fasern eingesetzt werden können. Untersuchungen zum Färben von hydrophobem Textilmaterial mit Dispersionsfarbstoffen wurden auch in überkritischem Kohlendioxid durchgeführt, wie in der
EP 0 4574 598 B1 ,
EP 0 474 599 B1 und
EP 0 474 600 B1 beschrieben.
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Aus der
DE 39 06 724 A1 ist bekannt, daß zum Färben von textilen Substraten überkritische Fluide verwendet werden können. In Abhängigkeit der Polarität des jeweils eingesetzten Farbstoffsystems wird das eingesetzte überkritische Fluid ausgewählt. Für polare Farbstoffsysteme wie Reaktivfarbstoffe oder saure Farbstoffe werden polare überkritische Fluide oder Fluidgemische wie beispielsweise Ammoniak und Trifluor-Chlor-Ethan vorgeschlagen, während für unpolare Farbstoffsysteme, wie beispielsweise Dispersionsfarbstoffe unpolare Fluide wie beispielsweise Kohlendioxid oder Alkane verwendet werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verwendung dieser Reaktivfarbstoffe zum Färben anzugeben, wobei das zu färbende Substrat dauerhaft mit besonders hohen Naßechtheiten gefärbt und ein umweltfreundliches Färbeverfahren mit hohen Fixiergraden erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.
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Es wurde festgestellt, daß Stoffe, die wenigstens ein Chromophor sowie wenigstens eine SO2X-Gruppe umfassen, als Reaktivfarbstoffe zum Färben von nucleophilen End- und/oder Seitengruppen aufweisenden Fasern oder Substraten verwendet werden können, wobei das Substrat mit einer besonders hohen Nassechtheit (Waschechtheit) gefärbt wird, wenn die Fasern mit dem Reaktivfarbstoff in überkritischem CO2 umgesetzt werden.
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Der Farbstoff wird an das Substrat bzw. die Faser kovalent gebunden, wobei die kovalente Bindung bei den Farbstoffen mit der SO2X-Gruppe mittels nucleophiler Substitution erfolgt. Die Abgangsgruppe X in der SO2X-Funktion sollte eine bei nucleophilem Angriff „gute” Abgangsgruppe sein. Als Abgangsgruppe X haben sich insbesondere Chlorid bewährt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, als Abgangsgruppe X Jodid, Phenolat, Acetat, Toluolsulfonat oder NR2 einzusetzen, wobei R einen Alkylrest darstellt.
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Prinzipiell können die Reaktivfarbstoffe jedes chromophore System umfassen, das die unter Färbe- und Einsatzbedingungen erforderliche Beständigkeit aufweist.
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Bevorzugte Chromophore umfassen die von Azofarbstoffen bekannten Chromophore, die beispielsweise wenigstens eine Azophenyl- und/oder eine mit einem höher kondensierten aromatischen System verbundene Azogruppe zusammen einschließen. Weiterhin wurden Reaktivfarbstoffe mit den Anthrachinon und/oder Antrachinonderivaten umfassenden Chromophoren synthetisiert. Auch mit Indigo oder Cumarin umfassenden Chromophoren können die Farbstoffe bereitgestellt werden. Darüber hinaus können auch die sonstigen bekannten farbigen heterocyclischen chromophoren Systeme für die Reaktivfarbstoffe wie auch Phthalocyaninsysteme als Chromophore eingesetzt werden.
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In Abhängigkeit von dem chromophoren System sowie der zu färbenden Substrate können die Reaktivfarbstoffe mehrere SO2X-Gruppen umfassen. Vorzugsweise weist der Reaktivfarbstoff zwischen einer und sechs SO2X-Gruppen auf.
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Bevorzugte Reaktivfarbstoffe sind:
2-(2'-Alkoxyphenylazo)-naphthol-4-sulfonylchlorid,
6,8-Bis(sulfonylchlorid)-1-(4'sulfonyl-chlorid-azonaphthyl)-2-naphthol,
6',8'-Bis(sulfonylchlorid)naphthyl-1-(4''-sulfonylchlorid-azonaphthyl)-4-azotoluol,
1,5-Bis(4'-alkyl-2-sulfonylchlorid-anilino)-anthrachinon,
1,2-Dihydroxy-3-sulfonylchlorid-anthrachinon,
1-N-Alkylamino-4-(4'-alkyl'-2'-sulfonylchlorid-anilino)-anthrachinon,
1-Hydroxy-4-(4'-alkyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon,
4-Alkoxyazobenzolsulfonylchlorid,
2-Sulfonylchloridchinizarin bzw. 1,4-dihydroxy-2-sulfonylchlorid-anthrachinon,
2-Chloro-3-(4'azo-3'-sulfonylchlorid-toludino)naphthochinon,
1-Hydroxy-4-(4'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon,
1,4-Dihydroxy-2-(4'sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon,
5,5'-Disulfonylchlorid-indigo,
7-(4'Alkyl-2'sulfonylchloridphenylazo)cumarin,
1,4-Bis(4'alkyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon,
wobei Alkyl ein jeglicher Alkylrest sein kann und vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl einschließlich deren Konstitutionsisomere ist.
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Als nucleophile End- und/oder Seitengruppen der Substrate sind insbesondere primäre und sekundäre Aminogruppen (NH2, NHR mit R = Alkyl) geeignet, so dass die Reaktivfarbstoffe vorzugsweise zum Färben von Polyamiden, Wolle und Seide Anwendung finden.
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Als nucleophile End- und/oder Seitengruppen kommt weiterhin auch die Hydroxylgruppe – ggf. auch deprotoniert – in Betracht, so dass die Reaktivfarbstoffe beispielsweise auch zum Färben von Cellulosefasern, zum Beispiel Baumwolle verwendet werden können.
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Als zu färbende Substrate können sowohl natürliche als auch synthetische Substrate, insbesondere Filamente, Fasern, Garne, Fliese, Gewebe verwendet werden, sofern sie nucleophile Endgruppen aufweisen.
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Sulfonylchloridfarbstoffe lassen sich am einfachsten ausgehend von den sulfonsäuregruppehaltigen Farbstoffen (zum Beispiel Säurefarbstoffe und Direktfarbstoffe) synthetisieren, in dem der die Sulfonsäuregruppe oder deren Salz aufweisende Farbstoff mit einem Halogenierungsmittel wie Thionylchlorid, Phosphortri- oder Phosphorpentachlorid umgesetzt wird. Die Reaktion wird vorzugsweise in unpolaren Lösungsmitteln bestehend aus der Gruppe Toluol, DMF und/oder Chlorbenzol oder Lösungsmittelgemischen hiervon durchgeführt.
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Sofern die entsprechenden sulfonsäuregruppehaltigen Farbstoffe nicht zur Verfügung stehen sollten, können diese durch Sulfonierung des gewünschten Farbstoffes gewonnen werden. Beispielsweise ist es möglich, eine Vielzahl der bekannten Dispersionsfarbstoffe durch Sulfonierung zu dem entsprechenden Sulfonsäurefarbstoff zu modifizieren, und aus diesem dann, beispielsweise durch Umsetzung mit Thionylchlorid, den gewünschten Sulfonylchlorid-Reaktivfarbstoff zu gewinnen.
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Weiterhin können Sulfonylchlorid-Reaktivfarbstoffe durch Umsetzung eines im Handel erhältlichen Farbstoffs mit Chlorsulfonsäure erhalten werden. Beispielsweise können viele Dispersionsfarbstoffe einfach mit Chlorsulfonsäure umgesetzt werden, wie Azo-, Anthrachinon-, heterocyclische oder Cumarinfarbstoffe.
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Weiterhin ist es möglich, einen erhältlichen Farbstoff als Grignard-Verbindung mit SO2Cl2 umzusetzen, um hieraus den Sulfonylchlorid-Reaktivfarbstoff zu gewinnen.
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Die Sulfonylchloridfarbstoffe sind auch durch Umsetzung eines diazotierenden Farbstoffs (Farbstoff-Diazoniumsalz) mit SO2 in CuCl2/HCl erhältlich.
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Nachfolgend sind verschiedene Sulfonylchloridfarbstoffe aufgeführt:
2-(2'-Methoxyphenylazo)-naphthol-4-sulfonylchlorid
6,8-Bis(sulfonylchlorid)-1-(4'-sulfonylchlorid-azonaphthyl)-2-naphthol
6',8'-Bis(sulfonylchlorid)naphthyl-(4'-sulfonylchlorid-azonaphthyl)-4-azotoluol
1,5-Bis(4'-methyl-2-sulfonylchlorid- anilino)-anthrachinon
1,2-Dihydroxy-3-sulfonylchlorid-anthrachinon
1-N-Methylamino-4-(4'-methyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)-anthrachinon
1-Hydroxy-4-(4'-methyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
4-Methoxyazobenzolsulfonylchlorid
2-Sulfonylchloridchinizarin bzw. 1,4-dihydroxy-2-sulfonylchlorid-anthrachinon
2-Chloro-3-(4'-azo-3'-sulfonylchlorid-toludino)naphthochinon
1-Hydroxy-4-(4'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
1,4-Dihydroxy-2-(4'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
5,5'-Disulfonylchlorid-indigo
7-(4'-Methyl-2'-sulfonylchloridphenylazo)cumarin
1,4-Bis(4'methyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
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Es wurde weiterhin festgestellt, daß ein Färben von Substraten, die nucleophile End- und/oder Seitengruppen umfassen, mit den erfindungsgemäßen, die SO2X-Gruppe umfassenden Reaktivfarbstoffen in überkritischem Kohlendioxid durchgeführt werden kann, obwohl ein polarer Reaktivfarbstoff in einem eher unpolaren Lösungsmittel eingesetzt wird.
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Unter überkritischem Kohlendioxid wird solches Kohlendioxid verstanden, bei dem der Druck und die Temperatur oberhalb dem für das Kohlendioxid charakteristischen kritischen Druck und der charakteristischen kritischen Temperatur liegt. Mit anderen Worten befindet sich somit das überkritische Kohlendioxid oberhalb des kritischen Punktes, wobei ein derartiges System auch als superkritisches Gas oder als Flüssigkeit im überkritischen Zustand bezeichnet wird. Hierbei weist das überkritische Kohlendioxid annähernd die Viskosität des gasförmigen Kohlendioxids und eine Dichte auf, die näherungsweise mit der Dichte des verflüssigten Kohlendioxids vergleichbar ist.
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Das Färben mittels der Reaktivfarbstoffe in überkritischem Kohlendioxid zeichnet sich gegenüber den bekannten polaren überkritischen Fluiden für Reaktivfarbstoffe wie beispielsweise Ammoniak dadurch aus, dass Kohlendioxid untoxisch ist, so dass im Falle des Entweichens bei Undichtigkeit der Apparatur keine Vergiftungsgefahr besteht.
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Das verwendete überkritische Kohlendioxid ist zudem unentflammbar, nicht korrosiv, relativ kostengünstig und verursacht keine zusätzlichen toxischen oder gefährlichen Abfälle, Abwasser- und Luftbelastung.
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Das Färben mittels der Reaktivfarbstoffe in überkritischem Kohlendioxid ist somit außerordentlich umweltfreundlich.
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Die Reaktionsgeschwindigkeit ist gegenüber der im konventionellen flüssigen System beobachteten Reaktionsgeschwindigkeit deutlich erhöht, was auf die niedrige Viskosität und die vergleichbare hohe Dichte des überkritischen Kohlendioxids zurückzuführen ist. Die zu färbenden Substrate werden somit gut und schnell durchströmt, das Kohlendioxid gelangt in das Substratinnere und lockert die Struktur auf.
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Obwohl die Reaktivfarbstoffe polar sind, ist die Löslichkeit in dem unpolaren überkritischen Kohlendioxid beträchtlich, was sich positiv auf die Reaktionsgeschwindigkeit auswirkt. Infolge der guten Löslichkeit kann die Färbereaktion zudem mit relativ geringen Mengen an überkritischem Kohlendioxid durchgeführt werden.
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Das überkritische Kohlendioxid weist überdies sowohl eine relativ niedrige kritische Temperatur als auch einen relativ niedrigen kritischen Druck aus. Die während der Reaktion herrschenden Drücke und Temperaturen bewirken auch eine Senkung der Glastemperatur des zu färbenden Substrates.
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Ein wesentlicher Vorteil des Färbens im überkritischen Kohlendioxid besteht darin, dass unter den Färbebedingungen gleichzeitig bereits die Fixierung stattfindet, ohne daß ein getrennter Fixierungsschritt, beispielsweise durch thermische Behandlung, erforderlich wäre.
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Alle beschriebenen Reaktivfarbstoffe können zum Färben aller Fasern mit nucleophilen N-haltigen Gruppen wie Polyamiden, Wolle, Seide, Haar verwendet werden. Auch ist es möglich, hydroxylgruppenhaltige Fasern und Substrate wie Baumwolle, Polyester, Rayon und Secondary Cellulose – ggf. mit Vorbehandlung – reaktiv zu färben. Eine Vorbehandlung der hydrophilen Fasern kann erforderlich sein, um die Hydrophilie herabzusetzen. Durch den Einsatz von Textilhilfsmitteln kann eine tiefere Färbung hydrophiler Fasern erzielt werden.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Ausführungsbeispiele
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1. Synthese von Sulfonylchlorid-Reaktivfarbstoffen
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- a) Synthese aus Sulfonsäurefarbstoffen
- aa) 3,79 g von 2-(2'-Methoxyphenylazo)-naphthol-4-sulfonsäure-Natriumsalz (0,01 Mol) wurden mit 70 ml Chlorbenzol gemischt. Die Suspension wurde in einem Ölbad auf 145°C erwärmt und die ersten 30 ml zum Entfernen von Wasserspuren abdestilliert. Das Gemisch wurde auf 25°C abgekühlt und 0,84 ml Thionylchlorid zugegeben. Danach wurden 0,5 ml DMF zugegeben.
Das Gemisch wurde während einer Zeitdauer von 30 Minuten auf 60°C erwärmt und unter Beibehaltung der Temperatur 60 Minuten lang gerührt. Die vollständige Beendigung der Reaktion wird nun durch Entnahme einer Probe und Extraktion in wäßriger Lösung (pH 8) festgestellt, wobei bei vollständiger Umsetzung die wäßrige Phase farblos bleibt.
Dann wurde das Gemisch auf 95°C erwärmt und 60 Minuten weiter gerührt.
Das Gemisch wurde gekühlt und über Nacht im Kühlschrank aufbewahrt (unter Stickstoffatmosphäre). Das Gemisch wurde filtriert und der Feststoff mit kaltem Petrolether und danach mit kaltem Wasser gewaschen.
Der Feststoff wurde in einem Soxhletextraktionsgerät mit Dichlormethan extrahiert.
Eine Ausbeute von 78% wurde nach der Extraktion berechnet.
Anstelle des Chlorbenzols können auch andere unpolare Lösungsmittel, die mit Wasser ein Azeotrop bilden, verwendet werden, sofern die Edukte nicht bereits wasserfrei sind.
Werden wasserfreie Edukte eingesetzt, so können unpolare Lösungsmittel wie Toluol eingesetzt werden.
DMF dient dazu, die Löslichkeit der Sulfonsäurefarbstoffe in Chlorbenzol zu erhöhen.
- ab) Entsprechend Ausführungsbeispiel 1aa) wurden die Farbstoffe Nr. 2 bis Nr. 7 synthetisiert, wobei die jeweils eingesetzten Konzentrationen und die Ausbeute in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt sind. Nach Zahl der Sulfonsäuregruppen und Molekulargewicht des Farbstoffs wurden folgende Mengen an Thionylchlorid und DMF angesetzt:
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| Farbstoff |
Farbstoff-SO3Na
[mol] |
SOCl2
[mol] |
DMF
[ml] |
Produkt
[mol] |
Ausbeute
[%] |
| 1 |
0.01 |
0.0102 |
0.2 |
0.0080 |
78.4 |
| 2 |
0.02 |
0.0612 |
1.0 |
0.0370 |
60.4 |
| 3 |
0.02 |
0.0612 |
1.0 |
0.0445 |
72.7 |
| 4 |
0.02 |
0.0408 |
0.8 |
0.0342 |
83.8 |
| 5 |
0.03 |
0.0306 |
0.6 |
0.0232 |
75.8 |
| 6 |
0.02 |
0.0204 |
0.4 |
0.0165 |
80.9 |
| 7 |
0.03 |
0.306 |
0.6 |
0.0266 |
86.9 |
- b) Synthese durch Sulfochlorieren von Farbstoffen:
25 ml Chlorsulfonsäure wurde unter 5°C gekühlt. 16 g 4-Methoxyazobenzol wurde langsam während einer Zeitdauer von circa zwei Stunden zur Chlorsulfonsäure gegeben, wobei die Temperatur unter 5°C gehalten wurde. Anschließend wurde die Lösung eine Stunde bei 5°C gerührt, dann auf 60°C erwärmt und drei Stunden bei dieser Temperatur behalten.
Die Lösung wurde abgekühlt, auf Eis gegossen und filtriert. Der Feststoff wurde getrocknet und aus Toluol umkristallisiert. Eine Ausbeute von 18,6 g (79,8%) wurde berechnet.
Entsprechend können auch andere Farbstoffe, die keine Sulfonsäurefunktion aufweisen, beispielsweise Dispersionsfarbstoffe, mit Chlorsulfonsäure im Überschuß zu dem gewünschten Sulfonylchloridfarbstoff umgesetzt werden.
- c) Synthese durch Grignard-Reaktion
Der Ausgangsfarbstoff, beispielsweise ein Dispersionsfarbstoff, wird in die entsprechende Grignard-Verbindung Farbstoff-MgCl überführt und diese mit SO2Cl2 unter Abspaltung von MgXCl umgesetzt.
- d) Synthese aus Diazoniumsalz
Aus dem Ausgangsfarbstoff, beispielsweise einem Dispersionsfarbstoff, wird das Diazoniumsalz durch Diazotierung synthetisiert und dieses mit SO2 in Gegenwart von CuCl2 und HCl umgesetzt.
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2. Färbeverfahren
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Für die Färbungen wurde ein Autoklav in Laborgröße verwendet. Eine Skizze des Färbeapparates ist in dargestellt.
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Reaktivfärben mittels der die SO2X-Gruppe umfassenden Reaktivfarbstoffe
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- a) Reaktivfärbung von Polyamid in überkritischem Kohlendioxid
Für die Färbung wurde 1,0 g Polyamid 6.6 in einen Autoklav zugegeben. 10 mg des Farbstoffes Nr. 7 wurden auf den Boden des Autoklavs gegeben und der Autoklav geschlossen. Kohlendioxid wurde aus einer CO2-Flasche in den Autoklav eingeleitet und auf 9 × 106 Pa (90 bar) bei Raumtemperatur mit einer Handpumpe komprimiert. Danach wurde der Autoklav auf 130°C erwärmt (bei 3 × 107 Pa (300 bar)). Nach einer Stunde wurde die Temperatur auf 160°C erhöht und für eine weitere Stunde bei 3 × 107 Pa (300 bar) (geregelt durch ein Ventil) behandelt.
Das System wurde schnellstmöglich durch das Ventil bis auf Atmosphärendruck expandiert.
Das Flottenverhältnis betrug 1:80.
Der Autoklav wurde geöffnet und die gefärbte Probe entnommen. Die violettgefärbte Probe wurde mit kaltem Essigester und kaltem Aceton gespült, um den oberflächlich adsorbierten Farbstoff zu entfernen. Der K/S-Wert der Probe wurde gemessen und ein Wert von 24.32 ermittelt.
Die Probe wurde zunächst in kochendem Chlorbenzol behandelt, um den nicht kovalent gebunden Farbstoff zu entfernen. Das Chlorbenzol wurde zweimal ausgetauscht, bis das Lösungsmittel farblos blieb. Die Probe wurde getrocknet und mit Hilfe der Farbmetrik konnte ein K/S-Wert von 21.32 ermittelt werden.
Aufgrund der farbmetrischen Untersuchungen wurde ein Anteil an kovalent gebundenem Farbstoff von circa 88% ermittelt. Dieser Wert ist von dem Aminoendgruppengehalt der Faser abhängig. Eine Waschechtheit bei 60°C nach DIN 54010 wurde mit 5 bewertet.
- b) Reaktivfärbung von Wolle in überkritischem Kohlendioxid
Für die Färbung wurde 0,5 g Wolle in den Autoklav gegeben, 5 mg des Farbstoffs Nr. 7 wurde auf den Boden des Autoklavs gegeben und der Autoklav geschlossen. Wie in Beispiel 2a) wurde die Probe bei 130°C gefärbt, anschließend die Temperatur auf 200°C erhöht und bei dieser Temperatur für eine Stunde behandelt. Das System wurde auf Atmosphärendruck expandiert.
Das Flottenverhältnis betrug 160.
Der Autoklav wurde geöffnet und die gefärbte Probe entnommen. Die violettgefärbte Probe wurde mit kaltem Essigester und kaltem Aceton gespült, um den oberflächlich adsorbierten Farbstoff zu entfernen. Der K/S-Wert der Probe wurde gemessen und ein Wert von 7.36 ermittelt.
Die Probe wurde zunächst in kochendem Anilin behandelt, um den nicht kovalent gebunden Farbstoff zu entfernen. Das Anilin wurde zweimal ausgetauscht, bis das Lösungsmittel farblos blieb. Die Probe wurde getrocknet und mit Hilfe der Farbmetrik konnte ein K/S-Wert von 5.98 ermittelt werden.
Aufgrund der farbmetrischen Untersuchung wurde ein Anteil an kovalent gebundenem Farbstoff von circa 81% abgeschätzt. Eine Waschechtheit bei 60°C nach DIN 54010 wurde mit 5 bewertet.
- c) Das Färbeverfahren nach Ausführungsbeispiel 2a für Polyamide wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass anstelle des Farbstoffes Nr. 7 einer der Farbstoffe Nr. 1 bis 6 oder 8 bis 15 verwendet wurde. Auch mit diesen Farbstoffen wurde ein hoher Anteil an kovalent gebundenem Farbstoff auf Polyamid erhalten. Eine Waschechtheit bei 60°C nach DIN 54010 wurde mit 5 bewertet.
- d) Das Färbeverfahren nach Ausführungsbeispiel 2b für Wolle wurde wiederholt, mit dem Unterschied, dass anstelle des Farbstoffes Nr. 7 einer der Farbstoffe Nr. 1 bis 6 oder 8 bis 15 verwendet wurde. Auch mit diesen Farbstoffen wurde ein hoher Anteil an kovalent gebundenem Farbstoff auf Wolle erhalten. Eine Waschechtheit bei 60°C nach DIN 54010 wurde mit 5 bewertet.
- e) Spektroskopische Untersuchung
Nach der Durchführung der Färbeverfahren nach Ausführungsbeispiel 2a bis d wurden die unaufgezogenen und nicht kovalent gebundenen Farbstoffe untersucht. Die massenspektroskopischen Messungen zeigten, dass der rückgewonnene Farbstoff unveränderlich als Sulfonylchlorid vorliegt, so dass er wiederverwendet werden kann.
6,8-Bis(sulfonylchlorid)-1-(4'-sulfonylchlorid-azonaphthyl)-2-naphthol
6',8'-Bis(sulfonylchlorid)naphthyl-(4'-sulfonylchlorid-azonaphthyl)-4-azotoluol
1,5-Bis(4'-methyl-2-sulfonylchlorid- anilino)-anthrachinon
1,2-Dihydroxy-3-sulfonylchlorid-anthrachinon
1-N-Methylamino-4-(4'-methyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)-anthrachinon
1-Hydroxy-4-(4'-methyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
4-Methoxyazobenzolsulfonylchlorid
2-Sulfonylchloridchinizarin bzw. 1,4-dihydroxy-2-sulfonylchlorid-anthrachinon
2-Chloro-3-(4'-azo-3'-sulfonylchlorid-toludino)naphthochinon
1-Hydroxy-4-(4'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
1,4-Dihydroxy-2-(4'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon
5,5'-Disulfonylchlorid-indigo
7-(4'-Methyl-2'-sulfonylchloridphenylazo)cumarin
1,4-Bis(4'methyl-2'-sulfonylchlorid-anilino)anthrachinon