DE2204612A1

DE2204612A1 - Verfahren zum Farben von Papiei

Info

Publication number: DE2204612A1
Application number: DE19722204612
Authority: DE
Inventors: August Muttenz Basel Schweizer (Schweiz)
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1971-02-05
Filing date: 1972-02-01
Publication date: 1972-09-21
Also published as: CH565896A5; GB1379845A; IT1003031B; HK29877A; DE2204612C3; FI55234C; FR2124463A2; FR2124463B2; JPS5589358A; DE2204612B2; FI55234B; JPS609537B2; CA1000903A

Description

^ofenfanwafte Dip!.-lng. P. WfrA

bor_g

P WeL-Jn=H Dr. D. Gudel M Gr. Eschenheimer Str. 39"

SANDOZ AQ.

Basel /Schweiz

Case I5O-326I

Verfahren zum Färben von Papier.

-v4'

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von Papier unter Verwendung von Farbstoffen der Formel (I)

(SO,H)

CO (I)

worin R einen niedrigmolekularen Alkylrest bedeutet und sich die beiden SO,H-Gruppen im Naphthalinrest in 1.5-, 3.6-,

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4.8-, 5·7- oder 6.8-Stellung befinden. Die Farbstoffe werden vorzugsweise in Form ihrer wasserlöslichen Salze, z.B. ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze, verwendet. Man kann Mono-, Di-, Tri- oder vorteilhaft Tetraallcali- oder Ammoniumsalze einsetzen. Mit Vorteil verwendet man die Natriumsalze. Bevorzugt sind weiter symmetrische Verbindungen der Formel (i), sowie solche in denen der Rest R für Methyl oder Aethyl, insbesondere den Methylrest und die Naphthalin-Komponente einen 2-Naphthyl-4,8-disulfonsäurerest darstellt.

In der Papierfärberei besteht Bedarf an gelben Farbstoffen, die sich durch sehr gute Löslichkeit, besonders Kaltwasserlöslichkeit auszeichnen. Ausserdem sollen solche Farbstoffe lebhafte Nuancen aufweisen, die ins schwach rotstichige Gelb reichen. Solche Farbstoffe sollen ferner hohe Substantivität und damit eine gute Abwasserechtheit besitzen, d.h. das Abwasser soll farblos oder bei tieferen Farbtönen hoch stens schwach angefärbt sein. Ausserdem sollen diese Färb Stoffe bei Verwendung als Farbstoffpulver sich gut zur Trockenzugabe eignen. Gut brauchbare gelbe Papierfarbstoffe müssen reduktiv und insbesondere oxydativ gut bleichbar sein. Ferner müssen diese Farbstoffe auch gut lichtecht sein; ein weiteres Kriterium ist gute Nassechtheit (Fruchtsäfte und Milch eingeschlossen), sowie vor allem gute Alkoholecht-

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heit. Alle diese günstigen Eigenschaften weisen die erfindungsgemäss zu verwendenden Farbstoffe der Formel (I) auf vor allem wenn man eine Nachfixierung mit .kationaktiven Nachfixierungsmitteln vornimmt.

Die Farbstoffe der Formel (I) sind entweder als solche bekannt oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. So sind in der deutschen Patentschrift 212 666 die Herstellung von Farbstoffen der obengenannten Formel wie auch ihre Verwendung zum Färben von Baumwolle beschrieben. Bekannt ist ausserdern auch die Herstellung von granulierten Färbepräparaten von Farbstoffen u.a. obiger Formel, z.B. in der deutschen Offenlegungsehrift 1 794 173.

Für das erfindungsgemässe Verfahren können die Farbstoffe der obengenannten Zusammensetzung . sowohl als Farbstoffpulver, als Granulat wie auch besonders in Form von flüssigen Zubereitungen eingesetzt werden. Die zur Anwendung gelangenden flüssigen Zubereitungen enthalten vorzugsweise auf 1 Gewichtsteil Farbstoff 1 bis 8 Gewichtsteile Wasser und 0,5 bis 5 Gewichsteile eines Säureamlds, wobei der eingesetzte Farbstoff auf 10 Gewichtsteile des Tetranatriurnsalzes der Formel (I) bis zu höchstens 2 Gewichts-

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teile eines Alkalimetallsalzes z.B. Natriumchlorid oder Natriumsulfat im Gemisch enthält. Solche konzentrierten flüssigen Zubereitungen lassen sich demnach vorzugsweise darstellen durch Verwendung von elektrolytarmen, wässrigen Presskuchen von Disazofarbstoffen, wie sie z.B. bei der Farbstoff-Farbrikation anfallen, oder durch Verwendung von träkenen,konzentrierten Farbstoffen, welche kein Stellmittel enthalten.

Die zu verwendenden Farbstoffe, bzw. Presskuchen enthalten vorteilhaft auf 10 Gewichtsteile Tetranatriumsalz der Formel (I) 0,5 bis 2 oder dann 0,8 bis 1,8 und vorzugsweise 1,0 bis 1,5 Gewichtsteile eines Salzes, wie z.B. Natriumchlorid.

Als Säureamide dienen vorzugsweise niedrigmolekulare Säureamide, wie z.B. die Carbonsäureamide, beispielsweise Harnstoff und seine Derivate, z.B. gegebenenfalls substituierte Alkylharnstoffverbindungen, Guanidin und seine Derivate, die Formamide, z.B. die Alkylformamide, Acetamid, usw. Auch die Sulfonsäureamide eignen sich für die Herstellung dieser Präparate.

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Diese Zubereitungen werden durch Mischen und gegebenenfalls kurzes Erwärmen der genannten Bestandteile hergestellt und können zusätzlich weitere Hilfsmittel, z.B. Färbehilfsmittel enthalten, wie pH-stabilisierende Hilfsmittel oder Dispergataren.

Die so hergestellten Zubereitungen haben den Vorteil der einfacheren Handhabung. Das lästige Stäuben beim Abwiegen von Farbstoffpulver fällt weg. Ausserdem eignen sie sich für kontinuierliche Färbeverfahren.

Die Zubereitungen sind bei Raumtemperatur mehrere Monate lagerbeständig· Sie sind nicht frostempfindlich und unempfindlich gegenüber Pilzbefall.

Die neuen Zubereitungen können als echte Lösung oder als Dispersion nach Verdünnen mit V/asser zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Färben von geleimten oder nicht geleimten Papieren verwendet werden, wobei man das Papier in der Masse, durch Streichen oder durch Tauchen färben kann-Man kann auch Papierblätter färben, oder auch Papier im Faserbrei färben.

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Das Färben von Papier kann bei einem pH-Wert von 1 bis 14, insbesondere von 4 bis 9 oder vorteilhaft 5,5 bis 6,5 und bei einer Temperatur von 5 bis 6o°C bzw. 20° bis 30⁰C, dh. bei Raumtemperatur durchgeführt werden.

In der Papierherstellung "übliche und bekannte Hilfsmittel, wie Füllstoffe, Harzleim, optische Aufheller und Mittel, welche die Eigenschaften von Papier anderswie beeinflussen, können ebenfalls im erfindurigsgemässen Färbeverfahren mit verwendet- werden.

Die nach dem vorliegenden Färbeverfahren erhaltenen Papierfärbungen sind licht- und wasserecht, sowie echt gegenüber Wasser, Milch, alkoholische Getränke, Fruchtsäfte und Mineralwasser. Die Nass- und Alkoholechtheit kann bei tiefen Färbungen z.B. auf ungeleimten Papier durch Behandlung mit kationaktiven Fixiermitteln noch wesentlich verbessert werden.

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Den für die Herstellung von gefärbten Papieren nächstvergleichbaren bekannten gelben Farbstoffen gegenüber zeichnen sich die erfindungsgemäss zu verwendenden gelben Farbstoffe durch die vorerwähnte grössere Nass- und Alkoholechtheit aus, z.B. übertreffen sie den bekannten Farbstoff der Formel

_ ^SO?^H

-NH

CO

SO,H CH

in dieser Hinsicht um ein Beträchtliches, vor allem wenn man im Anschluss an die Färbung eine Nachfixierung mit bekannten kationaktiven Fixiermitteln vornimmt. '

Die folgenden Beispiele erläuten das erfindungsgemässe Verfahren.

Beispiel 1

In einem Holländer werden· 100 Teile chemisch gebleichte

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SuIf'tzellulose (aus Nadelhoz) in 2000 Teilen V/asser gemahlen. Zu dieser Masse gibt man eine Lösung von 0,1 Teilen des Natriumsalzes des Disazofarbstoffs der Formel

HO-S OCH, -,· 2 Ί

N=N-/ >-l·

C=O

NH

2 SO-,Η

in 10 Teilen Wasser. Nach 15 Minuten erfolgt die Leimung und anschliessend die Fixierung. Papier, das aus dieser Masse hergestellt wird, besitzt eine rotstichige Gelbnuance. Das Abwasser ist farblos und die Echtheitseigenschaften der Färbung sind gut, dh. der Farbstoff hat ein gutes Aufbauvermögen und zieht deshalb praktisch quantitativ auf.

Beispiel 2

In einem Pulper werden 70 Teile chemisch gebleichte Sulfitzellulose aus Nadelholz und 30 Teile chemisch gebleichte Sulfatzellulose aus Birkenholz in 2000 Teilen V/asser aufgeschlagen. In diese Masse streut man 0,1 Teile des im Eeispiel 1 beschriebenen Disazofarbstoffs in Form seines trockenen Pulvers ein. Nach 5-10 minutiger Misch-

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zeit, während welcher der Farbstoff gelöst und gleichmassig verteilt wurde und auf die Papierfaser aufgezogen ist, wird aus dieser Masse Papier hergestellt. Das Abwasser ist praktisch farblos. Die so hergestellte Papierfärbung besitzt eine lebhafte,' rotstichiggelbe Nuance und ist licht- und alkoholecht. .;'

Die Wasser- und Alkoholechtheit sowie die Echtheit gegenüber Milch, Fruchtsäfte und gesüsste Mineralwässer können noch deutlich verbessert werden, wenn man in dem vorstehend beschriebenen Beispiel nach dem Aufziehen des Farbstoffs und vorgängig der Papierherstellung, 0,05 Teile eines kationaktiven Fixiermittels·zugibt und 5-10 Minuten lang mischt. Die so hergestellteund nachfixierte Papierfärbung ist ausgezeichnet nass- und alkoholecht.

Beispiel 3

98,8 Teile des Natriumsalzes des im Beispiel 1 beschriebenen Disazofarbstoffes v/erden in Form des ko% igen wässrigen, salzarmen Presskuchens in 450 Teilen Wasser homogen angerührt und nach Zusatz von 175 Teilen Harnstoff

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- ίο -

auf 80-90° erwärmt, wobei der Farbstoff in Lösung geht. . Man fügt 6 Teile Hyflo-Filtererde zur Lösung und filtriert.Das Filtrat besteht auf.872 TeilenFärbstofflösung, welche bei Raumtemperatur mehrere Monate haltbar ist.

Ein ähnlich gutes flüssiges Präparat erhält man, wenn man auf 10 Gewichtsteile des Tetranatriumsalzes des Farbstoffes aus Beispiel 1, 0,5 bis 2, bzw. 0,8 bis 1,8 und vorzugsweise 1,0 bis 1,5 Gewichtsteile Natriumchlorid verwendet.

Werwendet man im Beispiel 2 anstelle von 0,1 Teilen des Farbstoffpulvers, 0,6 Teile der im Beispiel 3 beschriebenen Farbstofflösungen, so erhält man ebenfalls eine lebhafte rotstichiggelbe Papierfärbung von mittlerer Intensität und ähnlichen Echtheiteigenschaften.

Beispiel 4

Eine Zellstoffsuspension mit einer Stoffdichte von 2,5# und bestehend aus 70 Teilen gebleichtem Nadelhdzzellstoff und 30 Teilen gebleichtem Laubholzzellstoff wird mit Natronlauge auf einen pH-Wert von 9 gestellt. Der Mahlgrad beträgt 20° SR. Anschliessend setzt man 0,3 Teile

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des Farbstoffs aus Beispiel 1 zu und bildet nach 2 Minuten Rühren das Papierblatt bei einer Stoffdichte von 0,5$ (pH 9). Das Papierblatt ist saugfähig, die Färbung von rotstichiggelber Nuance mit einer sehr guten Wasser- und Alkoholechtheit. Das bei der Blattbildung anfallende Abwasser ist farblos.

Beispiel 5

Zur Herstellung eines farbigen Dekorationspapiers wird eine saugfähige Papierbahn (ungeleimtes Papier) durch eine Farbstofflösung hindurchgeführt und die überschüssige Farblösung durch 2 Walzen abgepresst. Die nasse Bahn gelangt nun auf einen Trockenzylinder, worauf sie getrocknet und gekreppt wird.

Die Zusammenstellung der Farbflotte ist wie folgt ι 99 Teile Wasser

0,5 Teile Stärke

0,5 Teile des Farbstoffes aus Beispiel Es ist zweckmässig, diese Farblösung auf eine Temperatur von 40-50°C zu bringen, um eine bessere Durchnetzung des zu färbenden Papiers zu erzielen.

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Aehnlich gute Papierfärbungen rait rotstichig gelber Nuance erhält man mit den Farbstoffen der Formeln

OCH

HQJS

N=N

-/ Vnh 4=c=(

Ca)

SO₃H

OCH

N=N-A Vnh

wenn· man nach einem der Beispiele 1 bis 5 verführt.

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Claims

Patentans prüehe

1. Verfahren zum Färben von Papier, dadurch gekennzeichnet, dass man hierzu Farbstoffe der Formel (I)

OR

-NH-

co

worin R einen niedrigmolekularen Alkylrest bedeutet und sich die beiden SO H-Gruppen im Naphthalinrest in 1,5-, 3,6-, 4,8-, 5,7-.» oder 6,8-Stellung befinden, oder deren wasserlösliche Salze verwendet.

2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man symmetrische Farbstoffe der Formel (i) oder deren wasserlösliche Salze verwendet.

J>. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Alkali- oder Ammoniumsalze der symmetrischen Farbstoffe der Formel (I) verwendet.

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h. Verfahren' gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Natriumsalze der symmetrischen Farbstoffe der Formel (I) verwendet.

5« Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Farbstoff der Formel

SO_VH N=N-^ >-NK-C-NH-( )-N=N-f^ Y ^l (ll)

SO₃H . SO II

oder dessen Alkali- oder Ammoniumsalze verwendet.

6. Verfahren gemäss Patentansprüchen 1 und 5» dadurch gekennzeichnet, dass man das Natriumsalz des Farbstoffes der Formel (II) verwendet.

7. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man im Anschluss an die Färbung eine Nachfixierung mit kationaktiven Fixiermitteln vernimmt.

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8. Konzentrierte flüssige Zubereitungen von Farbstoffen der Formel (i) geraäss Patentanspruch 1 oder deren wasserlöslichen Salze, enthaltend auf 1 Gewichfesteil Farbstoff 1 bis 8 Gewichtsteile Wasser und 0,5 bis 5 Gewientsteile eines niedrigmolekularen Säureamids, dadurch gekennzeichnet,, dass man elektrolytarme» wässrige Presskuchen von Farbstoffen der Formel (I) verwendet, in denen auf 10 Gewichtsteile des Tetranatriumsalzes der Farbstoffe dier Formel (I) bis zu höchstens 2 Gewichtsteile eines Älkalimetallsalzes entfallen.

9· Zubereitungen gemäss Patentanspruch 8, enthaltend Carbonsäure amid ^e.

10. Zubereitungen gemäss Patentanspruch 8, enthaltend Harnstoff als Carbonsäureamid.

11. Zubereitungen geraäss Patentanspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass man Presskuchen von Farbstoffen verwendet, in denen auf 10 Gewichtsteile des Tetranatriumsalzes 0,5 bis 2, bzw. 0,8 bis 1,8 oder 1,0 bis 1,5 Gewichtsteile Natriumchlorid entfallen.

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