DE2213239B2 - Verfahren zum einbadigen faerben und bedrucken von cellulosefasern mit reaktivfarbstoffen - Google Patents

Verfahren zum einbadigen faerben und bedrucken von cellulosefasern mit reaktivfarbstoffen

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DE2213239B2 DE19722213239 DE2213239A DE2213239B2 DE 2213239 B2 DE2213239 B2 DE 2213239B2 DE 19722213239 DE19722213239 DE 19722213239 DE 2213239 A DE2213239 A DE 2213239A DE 2213239 B2 DE2213239 B2 DE 2213239B2
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Description

i /
R—P
O R1
T/
R-N
R,
(D
(2)
25
40
enthalten, worin R, Ri und R2 unverzweigte oder verzweigte, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Cyan- oder Aminogruppen oder Halogenatome substituierte und gegebenenfalls durch Sauerstoff-, Schwefel- und/oder Stickstoffatome und/oder durch eine Carbonsäureester-, Carbonamid- oder eine Sulfonamidgruppe unterbrochene Alkyl- oder Alkylenreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei die Reste Ri und R2 Bestandteile eines zusammen mit dem zentralen Phosphor- bzw. Stickstoffatom gebildeten heterocyclischen Fünf- oder Sechsrings sein können, mit der Maßgabe, daß die Summe der in R, Ri und R2 insgesamt enthaltenen Kohlenstoffatome mindestens 8 und höchstens 20 beträgt, und daß man das so behandelte Färbegut, gegebenenfalls nach einer Zwischentrocknung, zur Fixierung der Farbstoffe auf der Faser der Einwirkung von Hitze aussetzt oder bei Raumtemperatur bzw. mäßig erhöhter Temperatur verweilen läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphinoxid und/oder Aminoxid in Mengen von 1 bis 100 g, vorzugsweise 3 bis 60 g, je Liter Klotzflotte bzw. Druckpaste angewendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klotzflotte außerdem organische Lösemittel in Form von ein- bis dreiwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 5 C-Atomen, geradkettig oder verzweigt, allein oder
in Mischung untereinander zugesetzt werden.
"tfwurttTn gefunden, daß man die vorstehend
kann und s.ch
neben einem oder mehreren
neben einem
Aminoxide der allgemeinen Formel (2)
, Alkali
O R1
T/
R-P
O R1
t/
R-N
R,
Es ist bekannt, daß sich Textilmaterialien aus Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen färben lassen, indem man diese Farbsto' e unter alkalischen Bedingungen mit den Hydroxylgruppen der Cellulosefasern zur Umsetzung bringt. Eine im Hinblick auf ihre Wirtschaft lichkeit wichtige Färbetechnik zur Fixierung von Reaktivfarbstoffen auf Cellulosefaser-Geweben ist das enthalten, worin R, Ri und R2 unverzweigte ode verzweigte, gegebenenfalls durch Hydroxy-, Cyan- ode Aminogruppen oder Halogenatome substituierte um gegebenenfalls durch Sauerstoff-, Schwefel- und/ode Stickstoffatome und/oder durch eine Carbonsäure ester-, Carbonamid- oder eine Sulfonamidgrupp unterbrochene Alkyl- oder Alkylenreste mit 1 bis 1 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei die Reste Ri und F Bestandteile eines zusammen mit dem zentrale Phosphor- bzw. Stickstoffatom gebildeten heterocycl sehen Fünf- oder Secnsrings sein können, mit d( Maßgabe, daß die Summe der in R, Ri und R2 insgesan
enthaltenen Kohlenstoffatome mindestens 8 und höchstens 20 beträgt, und daß man das so behandelte Färbegut, gegebenenfalls nach einer Zwischentrocknung, zur Fixierung der Farbstoffe auf der Faser der Einwirkung von Hitze aussetzt oder bei Raumtemperatür bzw. mäßig erhöhter Temperatur verweilen läßt
Das beanspruchte Verfahren unterscheidet sich somit von den auf diesem Gebiet bekannten Arbeitsweisen dadurch, daß infolge der verwendeten Phosphinoxide und/oder Aminoxide auch Farbstoffe zum Einsatz ι ο kommen können, die auf Grund ihrer zu geringen Löslichkeit in alkalischen Flotten für Klotz-Färbeverfahren ab mittleren Tiefen bisher als ungeeignet angesehen worden sind. Es ist nicht ohne weiteres voraussehbar gewesen, daß die Produkte der Formel (1) und/oder (2) sogar in wäßrigen oder wasserhaltigen Fiotfen einen lösiichkeitserhöhenden Effekt auf die Farbstoffe ausüben. So ist es beispielsweise möglich, mit Hilfe der oben erläuterten Phosphinoxide und/oder Aminoxide Färbeflotten herzustellen, die in Abhängigkeit vom verwendeten Lösemittel oder Lösemittelgemisch klare Lösungen oder Emulsionen bzw. emulgierte Dispersionen geringer, m'ttlerer oder hoher Viskosität bilden. Auf Grund der lösungsvermittelnden Wirkung der Produkte der Formeln (1) oder (2) können verfahrensgemäß auch solche Farbstoffe in gelöster Form eingesetzt werden, die normalerweise im Wasser als auch im eventuellen Lösemittelgemisch als unlöslich zu betrachten sind.
Im Zuge der Durchführung des beanspruchten Verfahrens kann die Imprägnierung des Textilmaterials durch Foulardieren, Besprühen, Aufrakeln, Drucken oder andere Techniken erfolgen. Für die Fixierung der in dieser Weise applizierten Farbstoffe durch Hitzeein wirkung stehen nunmehr verschiedene Methoden zur Verfugung:
So kann man beispielsweise die mit der Farbstoffzubereitung geklotzte bzw. bedruckte Ware unmittelbar danach im feuchten Zustand einem Dämpf- oder Druckdämpfprozeß mit gegebenenfalls überhitztem Dampf (100 bis 120° C) unterwerfen (Einbad-Klotz-Naßdämpf-Verfahren). Es ist weiterhin möglich, die Klotzungen oder Drucke im Anschluß an eine Zwischentrocknung bei relativ niedrigen Temperaturen bis maximal 1100C unter zuvor angegebenen Bedingungen zu dämpfen (Einbad-Klotz-Dämpf-Verfahren) oder auf dem Spannrahmen bzw. Siebtrommeltrockner mittels Durchsaugen von trockener Heißluft oder durch Kontakthitze zu thermofixieren (Thermofixier-Verfahren). Auf die Zwischentrocknung nach dem Klotzvorgang bzw. dem Bedrucken kann aber auch verzichtet werden, indem man durch Behandlung des Färbeguts, z. B. auf der Hotflue, zusammen mit dem Trocknen die Farbstoff-Fixierung herbeiführt (Einbad-Klotz-Trocknungs-Verfahren). Bei der Farbstoff-Fixierung durch trockene Hitze muß die angewandte Temperatur an das jeweils vorhandene Färbegut derart angepaßt werden, daß dieselbe unterhalb des Vergilbungspunktes des Fasermaterials bleibt. Die vorstehend skizzierten Variationsmöglichkeiten einer Hitzefixierung nach der (x, vorliegenden Erfindung bieten bei einbadiger Verfahrensweise vor allem den Vorteil des kontinuierlichen Arbeitsablaufs. Mit Hilfe dieser Arbeitsmethoden lassen sich sehr hohe Warengeschwindigkeiten erzielen. Ferner wird eine sehr gute Reproduzierbarkeit der fts Färbeergebnisse erreicht.
Die günstigen Bedingungen der einbadigen Färbeweisp hleiben erhalten, wenn man die mit den Farbstoffpräparationen geklotzten oder bedruckten textlien Artikel aufrollt und das Fasermaterial im feuchten Zustand bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur zwischen 30 und 6O0C auf einer Docke 2 bis 24 Stunden, vorzugsweise 4 bis 14 Stunden, verweilen läßt (Einbad-Klotz-Aufdock-Verfahren bzw. Klotz-Kurzverweil-Verfahren). Diese halbkontinuierliche Verfahrenstechnik ist gekennzeichnet durch hohe Wirtschaftlichkeit infolge Energieeinsparung und benötigt keine kostspieligen Zwischentrocknungs- und Fixieraggregate.
Was die Fortschrittlichkeit des beanspruchten Verfahrens anbetrifft, so muß beachtet werden, daß die Möglichkeit der Herstellung voller Klotzfärbungen u. a. von der Löslichkeit des verwendeten Farbstoffs abhängt Für die Zubereitung einer solchen Klotzflotte müssen mehr als 25 g/I des Farbstoffs unter den vorgesehenen Klotzbedingungen (Temperatur, pH, Elektrolytkonzentration usw.) löslich sein. Es gibt jedoch Reaktivfarbstoffe, deren Löslichkeitsgrenze zumal im alkalischen Bereich erheblich tiefer liegt Durch die verfahrensgemäß eingesetzten Produkte der Formel (1) oder (2) wird die Löslichkeit auch solcher Farbstoffe entscheidend erhöht, so daß selbst diese schwerlöslichen Farbstoffe zur Herstellung voller Klotzfärbungen herangezogen werden können. Dieser Effekt ist nicht voraussehbar gewesen.
Es war außerdem überraschend, daß die verwendeten Phosphinoxide und/oder Aminoxide r.icht nur die Forderung der Löslichkeitssteigerung erfüllen, sondern auch den fixierten Farbstoffanteil und damit die relative Farbstoffausbeute erhöhen und darüber hinaus einen erheblichen Einfluß auf die Fixiergeschwindigkeit im Sinne der Möglichkeit einer Verkürzung der Verweildauer ausüben.
Für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens eignen sich solche Farbstoffe, die faserreaktive Gruppen enthalten wie z. B.:
Halogentriazin-, Halogenpyrimidin-,
Halogenchinoxalincarbonyl-,
Halogenphthalazin.-arbonyl-, Vinylsulfon-,
ß- Hydroxyaethylsulfon-ester-,
Methylsulfonyl-benzthiazol-, Fluorbenzthiazol-, 0-Hydroxyaethylsulfonamid-ester-,
jS-Hydroxyaethylsulfonalkylamino-ester-,
/J-Bromacryloyl-.ff-Chlorpropionyl-,
ß-Chloraretyl-.jJ-Phenylsulfonylpropionyl-,
Halogenpyridazonalkyl-,
2-Chlorbenzthiazolsiilfonyl-,
Alkylsulfonyl-pyrimidin-, Ammoniumtriazin- und Acryloylgruppen bzw. Reste,
die in diese Gruppe umgewandelt werden können.
Als alkalisch wirkende Verbindungen kommen zweckmäßig anorganische Verbindungen, wie Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Trinatriumphosphat, Natriumhydroxyd, Natriumsilikate, die entsprechenden Kaliumverbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen in Frage. Bevorzugt kommen Natronlauge, Natriumcarbonat, Trinatriumphosphat oder Wasserglas zur Anwendung.
Als Alkalispender, in erster Linie für die Anwendung in Druckpasten mit anschließender Dämpf-Fixierung, eignen sich Alkalisalze von Trihalogenmonocarbonsäuren, vorzugsweise Natriumtrichloracetat.
Von den verfahrensgemäß in Betracht zu ziehenden Phosphinoxiden der Formel (1) bzw. Aminoxiden der
Formel (2) seien als Beispiele die nachstehenden Verbindungen genannt:
Octyl-dimethyl-phosphino.xid, Octyl-diaethyl-phosphinoxid, Decyl-dimethyl-phosphinoxid, Decyl-melhyl-butyl-phosphinoxid, Dodecyl-dimethyl-phosphinoxid, Dodecyl-diaethyl-phosphinoxid,
y-Palmitinsäure-amidomethyl-dimethyl- ι ο
phosphinoxid,
Hexyl-methyl-butyl-phosphinoxid, Octyl-dimethyl-aminoxid, N-Dodecyl-piperidin-N-oxid, Tetradecyl-dimethyl-aminoxyd, ' Cocosfett-dimethyl-aminoxid oder HexadecyI-bis-(0-hydroxy-aethvl)-aminoxid
oder Mischungen aus diesen Produkten.
Im. Rahmen des neuen Verfahrens kommen als Lösemittel in erster Linie Wasser, aber auch Mischungen aus Wasser mit organischen Lösemitteln in Form von ein- bis dreiwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 5 C-Atomen, geradkettig oder verzweigt, allein oder in Mischung untereinander in Frage. Das Mischungsverhältnis von organischem Lösemittel zu Wasser in den Färbeflotten bzw. Druckpasten beträgt 1 bis 99 Volumenprozent organisches Lösungsmittel auf 99 bis 1 Volumenprozent Wasser.
Aus der DT-OS IS 19 530 sowie der DT-OS 18 05 157 ist es bereits bekannt, in Gegenwart von Phosphinoxiden oder Aminoxiden zu färben bzw. zu drucken, wobei als Farbstoffe nach den bekannten Verfahren auch Reaktivfarbstoffe genannt werden. Im Gegensatz zu diesem Stund der Technik, gemäß dem Polyamidmaterialien gefärbt werden und die Phosphinoxide bzw. Aminoxide zusammen mit Verdickungs- und Netzmitteln insbesondere zur Erhöhung der Egalität eingesetzt werden dienen diese auch ernndungsgemäß verwendeten Substanzen dazu, die Löslichkeit der in Betracht gezogenen Farbstoffe zu erhöhen. Hierbei ist es gleichgültig, ob in reinem Wasser oder in Lösungsmitteln bzw solchen Geinischen oder ob in Mischungen zwischen Lösungsmitteln und Wasser gearbeitet wird.
Es ist überraschend und nicht vorhersehbar gewesen, daß die Heraufsetzung der Löslichkeitsgrenze durch Phosphinoxide oder Aminoxide erfolgt Eigentlich hätte man erwarten müssen, daß Lösungsmittel eine solche Erhöhung der Löslichkeit bewirken. Dem gefundenen Verhalten läuft auch eine Lehre entsprechend der DT-OS 16 19 530 zuwider, wonach auf die Gefahr von Ausfällungen durch die Aminoxide hingewiesen wird.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffen haben die zugesetzten Phosphin- und Aminoxide außerdem noch eine viskositätserhöhende Wirkung, die gleichzeitig zur Stabilisierung der Klotzflotten beiträgt. Für diesen Zweck müssen aber beim bekannten Verfahren nach der DT-OS 16 19 530 noch Dispergiermittel zugesetzt werden.
Die nachfolgenden Beispiele sind, sofern se sich auf »Färben« beziehen, auf das Kaltverweilverfahren abgestimmt, weil die Ansprüche an die Löslichkeit der Farbstoffe bei diesem Einbadverfahren wegen der dabei herrschenden Bedingungen (alkalisches Medium, Raum temperatur und Anwesenheit von Neutralsalz) am höchsten sind.
Beispiel 1
Mercerisierte Baumwollstückware wird auf einem Foulard bei einer Flottenaufnahme von 70 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter enthält:
40 g des Reaktivfarbstoffes der Formel
HOjS-O-CH2-CH2 SO1 -
V-N N--
-CH,
OCH, HO N
A.
SOJI
mit heißem Wasser gemeinsam gelöst mit
40 g Decyl-dimethyl-phosphinoxid, 16 ml Natronlauge, 32,5%ig (38° Be), und
30 g Natriumsulfat, wasserfrei.
Die in dieser Weise behandelte Ware wird sodann aufgedockt, mit einer Plastikfolie abgedeckt und in diesem Zustand bei Raumtemperatur 6 Stunden verweilen gelassen. Anschließend wird das gefärbte Fasermateria! in üblicher Weise gespült und nachbehandelt. Es resultiert eine volle, brillante und sehr gleichmäßige goldgelbe Färbung.
Wird zum Vergleich die gleiche Farbstoffmenge ohne Verwendung von Phosphinoxid auf Baumwollstückware appüziert und die Farbstoff-Fixierung in analoger Weise vorgenommen, so erhält man eine wesentlich schwächere Färbung mit starken Unegalitäten in Form von Flecken und Stippen, die von ungelöstem bzw. wieder ausgeschiedenem Farbstoff herrühren.
Beispiel 2
Unmercerisierte Baumwollstückware wird auf einem Foulard bei einer Flo'tenaufnahme von 70 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter enthält:
40 g des Reaktivfarbstoffes
SO3H
SO, H
Octyl-dimethyl-phosphinoxid,
gemeinsam mit dem Farbstoff in heißem Wasser gelöst, sowie
16ml Natronlauge,32,5%ig(38° Be),und
30 g Natriumsulfat, wasserfrei.
Nach dem Klotzen wird die Ware aufgedockt und zur Farbstoff-Fixierung bei Raumtemperatur 6 Stunden verweilen gelassen. Anschließend wird das gefärbte Textilmaterial in üblicher Weise gespült und nachbehandelt Man erhält eine lebhafte, volle und sehr gleichmäßige Gelbfärbung.
Ohne den Einsatz von Phosphinoxid ist bei übereinstimmender Arbeitsweise die Färbung schwächer und
Cl
-N—i' "n I N ^ CH, Cl
unegal.
Gleich gute Resultate erhält man jedoch, wenn anstelle des vorerwähnten Phosphinoxids Dimethyl-cocosfettaminoxid in gleichen Mengen verwendet werden.
Beispiel 3
Stückware aus laugierter Baumwolle/Rcgeneratcellulose im Mischungsverhältnis 50:50 wird auf einem Foulard bei einer Flottenaufnahme von 70 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter enthält:
40 g des Reaktivfarbstoffes der Formel
SO3H
HO NH-CO —NH
N=N
HO3S SO3H
mit heißem Wasser gemeinsam gelöst mit
40 g Decyl-dimethyl-phosphinoxid,
16 ml Natronlauge, 32,5°/oig (38° Be), und
30 g Natriumsulfat, wasserfrei.
Die geklotzte Ware wird sodann aufgedockt und bei Raumtemperatur 6 Stunden verweilen gelassen. Anschließend wird das gefärbte Material in üblicher Weise gespült und nachbehandelt. Man erhält eine lebhafte.
SO2-CH2-CH2-O-SO3H
35
40 völlig egale Rotfärbung mit sehr guter Farbstoffausbeute.
Beispiel 4
Mercerisierte Baumwollstückware wird auf einem Foulard bei einer Flottenaufnahme von 70 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatui geklotzt die im Liter enthält:
60 g des Reaktivfarbstoffes der Formel
OH
CH3-CO-NH-f Y \
OCH3
SO3H j SO2-CH2-CH1-O-SO3H OCH3
60 g Octyl-dimethyl-phosphinoxid
mit heißem Wasser gemeinsam mit dem Farbstoff gelöst, sowie
20 ml Natronlauge, 32£%ig (38° Be), und 30 g Natriumsulfat, wasserfrei.
Die so behandelte Ware wird sodann aufgedockt, mit einer Plastikfolie umhüllt und bei Raumtemperatur 6 Stunden verweilen gelassea Man erhält eine sehr volle, egale Rotfärbung.
Bei der Herstellung derselben Färbung ohne Mityerwendung von Phosphinoxid wird weder die gleiche Farbtiefe noch die gute Egalität erreicht
Beispiel 5
Vorlaugierte Zellwoll-Stückware wird auf einem Foulard bei einer Flottenaufnahme von 70 Gewichts
55 prozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatu geklotzt, die im Liter enthält:
40 g des Reaktivfarbstoffes der Formel
OH
6o
HO3S
SO3I
40 g Decyl-dimethyl-phosphinoxid, in heißem Wasser gemeinsam mit dem Farbsto
gelöst, sowie
16 ml Natronlauge, 32£%ig (38° Be), und 30 g Natriumsulfat, wasserfrei.
709 BI8/4
ίο
Die geklotzte Ware wird sodann aufgedockt, gegen ein Austrocknen abgedeckt und bei Raumtemperatur 8 Stunden verweilen gelassen. Anschließend wird das Färbegut in üblicher Weise gespült und nachbehandelt. Es resultiert eine volle, egale Rotfärbung.
Ohne den Einsatz von Phosphinoxid wird eine analoge Färbung schwächer und unegal.
HO3S
in heißem Wasser gemeinsam gelöst mit
40 g Decyl-dimethyl-phosphinoxid, 150 g Natronwasserglas von 48° Be sowie 15 ml Natronlauge, 32,5%ig (38° Be).
SO, H
Beispiel 6
Baumwollstückware wird auf einem Foulard bei einer Flottenaufnahme von 70 Gewichtsprozent mit einer wäßrigen Flotte von Raumtemperatur geklotzt, die im Liter enthält:
40 g des Reaktivfarbsloffes der Formel
V-SO2-CH2-CH2-O-SO3H
gefärbte Material in üblicher Weise gespült und nachbehandelt. Es resultiert eine lebhafte, kanten- und endenegale Rotfärbung mit sehr guter Farbstoffausbeu-
20 te.
Die geklotzte Ware wird sodann aufgedockt, mit einer Schutzfolie abgedeckt und bei Raumtemperatur 8 Stunden verweilen gelassen. Anschließend wird das
Beispiel 7
Wie die Färbeoperation in Beispiel 2. jedoch unter Verwendung von
40 g des Reaktivfarbstoffes der Formel
SO3H
SO3H
HO3S
NH-CO—NH
SO3H
SO2-CH2-CH2-Cl
vorgenommen. Es resultiert eine lebhafte, egale und volle Rotfärbung.
Beispiel
Baumwollstiickware wird mit einer Druckpaste folgender Zusammenset dung bedruckt: 50 ι» des Reaktivfarbstoffes der Formel
SO3H
HO NH-CO —NH
Vn=n-
HO3S
SO2-CH2-CH2-S-SO3H
SO3H
und
50 g Decyl-dimethyl-phosphinoxid werden gemeinsam mit 390 g heißem Wasser gelöst und in 400 g neutrale Alginatverdickung (25:1000) eingerührt
Nach dem Abkühlen setzt man
40 g Natriumtrichloracetat, gelöst in 40 g Wasser und auf pH 5 bis 6 eingestellt, 10 g m-nitrobenzolsulfonsaures Natrium, gelöst in 20 g Wasser zu.
Nach dem Bedrucken trocknet man die Ware, dämpft Phosphinoxid nicht erreichbar waren.
10 Minuten mit Sattdampf von 1050C zur Fixierung des Die Fixierung des Farbstoffs kann mit gleich gutem
Farbstoffes und behandelt den Druck in üblicher Weise Ergebnis auch auf andere Weise (Alkali-Naßfixierung
durch Waschen und Seifen nach. Man erhält rote egale 65 o. ä.) erfolgen. Drucke, wie sie in gleicher Farbtiefe bk^er ohne

Claims (1)

Patentansprüche: a f,wv Verfahren« bzw. dessen Variante, das sogenannte »Kotz ^u Textilpraxis Fachorgan 1^61. S. J^u «· » ._„. _
1. Verfahren zum einbadigen Färben und Bedrukken von Textilmaterialien aus nativen oder regenerierten Cellulosefasern mit Reaktivfarbsioffen nach einer halbkontinuierUchen oder vollkontinuierlichen Methode der Klotzfärbe- oder Drucktechnik, d a durch gekennzeichnet, daß man auf die Ware Klotzflotten oder Dnickpasten aufbringt, die neben einem oder mehreren Reaktivfarbstoffen, Alkali bzw. Alkalispendern und Wasser zusätzlich noch Phosphinoxide der allgemeinen Formel (1) und/oder Aminoxide der allgemeinen Formel (2)
Zwischentrocknung
O R1
DE19722213239 1972-03-18 1972-03-18 Verfahren zum einbadigen Färben und Bedrucken von Cellulosefasern mit Reaktivfarbstoffen Expired DE2213239C3 (de)

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CA166,239A CA1006301A (en) 1972-03-18 1973-03-16 Process for the single-bath dyeing and printing of cellulose fibers with reactive dyestuffs
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