DE2343039A1

DE2343039A1 - Verfahren zum drucken mit reaktivfarbstoffen

Info

Publication number: DE2343039A1
Application number: DE19732343039
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Chem Dr Feess; Guenther Dipl Chem Dr Trapp
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1973-08-25
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1975-04-17
Also published as: IT1030677B; CH1141574A4; FR2245814B1; CH569829B5; GB1476941A; FR2245814A1; DE2343039B2

Description

■ F A 3 B Y/ E Ιϊ Κ 3 H0 3CH3S AG,
vormal a !.leister Lucius Sc Erüning

Aktenzeicheni HOS 73/F 254 Dr. O/'.if

Datum: 23. August 1973

Verfahren zum Drucken mit Reaktivfarbstoffe!! .

Aus D3P 965 902 und DAS 1 103 886 ist bekannt, 'Farbstoffe, die mit Oxy- oäer Carbonamidgruppen enthaltenden textlien Fasermaterialien eine homöopolare chemische Bindung eingehen können, in Gegenwart alkalisch reagierender Substanzen zu fixieren. Die Auswahl der Alkalien bzw. Alkalispender richtet sich dabei nach den solchen Farbstoffen zugrunde liegenden reaktionsfähigen Gruppen bzw. deren Reaktionsvermögen mit Textilfaser^, ferner nach der zu bedruckenden Faserart und nach dem angewandten Fixierverfahren.

Alkalisch fixierbare Farbstoffe erleiden im wäßrigen Medium oft eine teilweise Inaktivierung durch Hydrolyse, die zu entsprechenden Ausbeuteverlusten führt. Diese Inaktivierung tritt vornehmlich im alkalischen Medium ein. Selbst bei Verwendung von sehr schwachen Alkalien, wie Matriumbikarbonat zum Fixieren, besteht nur eine begrenzte Haltbarkeit der Druckpasten, welche die praktische Anwendung vieler Farbstoffe dieser Reihe einschränkt oder erschwert. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht in der Empfindlichkeit von unfixierten Klotzfärbunsen und Drucken gegenüber atmosphärischen Einflüssen und längeren Dämpfzeiten. «

In der DAS 1 041 912 wurde deshalb vorgeschlagen, als säurebinderdes Mittel anstelle freier Alkalien oder Alkalibicarbonate ilatriumtrichloracetat als Alkalispender einzusetzen, das bei Zimmertemperatur zunächst neutral reagiert und erst bei höheren Temperaturen über 100⁰C -das für die Fixierung der Farbstoffe nötige Hatriumbicarbonat bzw. Soda abspaltet.

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Eine v/eitere Verbesserung dieses Verfahrens wird in der DAS 1 159 900 dadurch erreicht, daß die FarbstoffZubereitungen durch Zugabe organischer Säuren auf einen schwach sauren pH-V.'ert eingestellt werden. Bei diesen bekannten einstufigen Verfahren wird die Fixierung der getrockneten Drucke entweder durch neutrales Dämpfen oder durch Zrhitzen auf Temperaturen zwischen 100-200⁰C, vorzugsweise 140-160⁰O, vorgenommen. Die .Fixierzeiten halten sich dabei im allgemeinen in Grenzen zwischen 15 Sekunden und 10 Minuten,

Demgegenüber werden bei den bekannten zweistufigen Fixierverfahren, wie sie z.B. in den deutschen Offenlegungsschriften 1 469 722, 1 619 492, 1 619 502 und 1 619 671 beschrieben s?nd, hochkonzentrierte, elektrolythaltige Alkalilösungen für die Färbstoffixierung verwendet. Die für die einstufige Fixierung üblichen schwachen Alkalien bzw. Alkalispender sind für derartige Schnellfixierverfahren völlig ungeeignet. 2rst nachdem die Maschinenfabriken durch Entwicklung geeigneter Aggregate der Sprühtechnik für die Zweiphasenfixierung, wie sie z.B. in der deutschen Auslegeschrift 1 292 130 beschrieben ist, neuen Auftrieb gegeben haben, war es möglich, auch mit Lösungen schwächerer Alkalien, die unmittelbar vor deta Dämpfer auf die mit neutralen Druckfarben bedruckten und getrockneten Textilmaterialien aufgesprüht werden, ein zweistufiges Fixierverfahren zu verwirklichen.

Nachteilig bei solchen Sprühverfahren ist aber die Tatsache sofern nicht mit aufwendigen Absaugevorrichtungen gearbeitet werden soll - daß die beim Sprühen zerstäubten Alkalinebel zu erheblichen Belästigungen des Bedienungspersonals und des Betriebsablaufes führen können.

E3 wurde nun ein Verfahren zum Bedrucken· oder Klotzfärben von Textilmaterial aus Oxy- oder Carbonamidgruppen enthaltenden Fasern mit wasserlöslichen Reaktivfarbstoffen, die in Gegenwart von Alkalien nach zweistufigen Verfahren fixiert werden, gefunden, bei dem man das Textilmaterial mit einer Druckfarbe oder Klotzflotte bedruckt oder klotzt, die neben den Reaktivfarbstoff, Verdickungsmittel und den üblichen Druckereihilfsmitteln noch Bariumcarbonat enthält, auf die bedruckte und getrocknete '.Tare

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eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat aufbringt, dämpft und die ','are in üblicher 7/eise fertigstellt.

Als Reaktivfarbstoffe für eine solche zweistufige Fixierung unter Verwendung relativ milder Alkalien bzw. Alkalispender können Vertreter der verschiedensten organischen Farbstoffklassen, beispielsweise Azo-, Anthrachinon- und Phthalocyanin-Farbstoffe, die mindestens eine ß-Eydroxyäthylsulfonschwefelsäureestergruppe, Vinylsulfony!gruppe, Monochlortriazingruppe, Dichlortrianingruppe, 2,2,3»3-Tetrafluorcyclobutan-1 -acroylarnino~ruppe, Vinylsulfonylaininogruppe, ß-Hydroxyäthylsulfonylai.nnogruppe, ß-Phenylsulfonylpropionylaminogruppe oder einen Bichlorchinoxalin- bzv/. Dichlorpyridazolrest enthalten, verwendet werden.

Die Herstellung der Druckfarben erfolgt in an sich bekannter Weise durch Lösen der Farbstoffe, wobei Harnstoff mitverwendet werden kann. !.lan stellt am besten zunächst eine Mischung aus Farbstoff und Harnstoff her und löst dann das Gemenge gemeinsam .in V/asser. Diese Farbstoff lösung wir"d dann in eine neutrale Verdickung eingerührt und danach die üblichen Druckereihilfsciittel sowie das Bariumcarbonat in beliebiger Reihenfolge zugesetzt. Die r.isnge. an Eariumcarbonat kann zwischen 10 und 20 g pro kg Druckfarbe liegen und beträgt im allgemeinen etv/a 15 g. Als Verdickungsmittel kommen beispielsweise Alginate, Celluloseäther, veriltherte Johannisbrotkernmehle sowie Benzinemulsionen, vorzugsweise vom Öl-in-'./asser-Typ in Betracht.

Als Fasermaterial kommen Oxy- und Carbonamidgruppen enthaltende Hatur- und Synthesefasern in Frage, beispielsweise native und re,;enerisrte Cellulosefaser!!, z.B. Baumwolle, Leinen, Viskose- und Kupferreyon, Zellwolle, '.f'olle, naturseide, Polyamidfasern und IIicc;iUiv:eii, die diese Fasermaterialien enthalten.

'•uf die bedruckte und getrocknete ware wird dann unmittelbar vor de;:' D'inpfen eine waSrige liatriumsulfatlösung aufgebracht. Dies ^es'chieht entweder durch Klotzen, Pflatschen oder Überdrucken, vorzugsweise aber durch Sprühen bei einer Flottenaufnahme von etwa 20-30'^. Die Konzentration an Natriumsulfat in der v/-"3rigen Lösung liegt zwischen 5;'. und 2 0/'. Beim Filmdruck

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wird man mit einer stärker konzentrierten Lösung mit einem Gehalt von etwa 10^-20^ Natriumsulfat arbeiten, während die Konzentration beim Rouleauxdruck ca. 5-1Of* beträgt. Im Anschluß daran werden die Drucke nach den üblichen Methoden durch Dämpfen mit Sattdampf oder überhitztem Dampf fixiert und in der üblichen V/eise durch Spülen, Seifen und Trocknen fertiggestellt.

Bei diesem Verfahren reagiert die Druckfarbe durch die Schwerlöslichkeit des Bariumcarbonats neutral. Erst beim Dämpfen geht da3 Bariumcarbonat in steigendem i.Taß in Lösung und setzt sich mit dem natriumsulfat zu Natriumcarbonat und Bariumsulfat um, so daß der pH-tVert bis, auf 10 ansteigt und das für die Fixierung der Reaktivfarbstoffe erforderliche Alkali vorhanden ist. Von allen ander Reaktion beteiligten Salzen hat das Bariumsulfat das niedrigste Löslichkeitsprodukt, so daß es ausfällt und das Gleichgewicht quantitativ zur Seite des Natriumcarbonats hin verschoben wird. Der Zusatz des neutral reagierenden Bariumcarbonats zur Druckfarbe bzw. Klotaflotte bewirkt eine wesentliche Verbesserung in der Haltbarkeit der Druckpasten bzw. Klotzflotten sowie eine geringere Luftempfindliclikeit unfixierter Drucke und Färbungen in Vergleich zu den bisher benutzten Alkalien und Alkalispendern. Ein weiterer technischer Vorteil liegt in der geringeren Empfindlichkeit der Drucke gegenüber längeren Därapfzeiten, was sich beispielsweise in einer besseren Reproduzierbarkeit besonders von Färbstoffmischungen auswirkt. Man erhält außerdem besonders beim Auftragen der Hatriumsulfatlösung durch Sprühen optimale Ergebnisse bezüglich Konturenstand und Farbausbeute bei gleichzeitig wesentlich verringerten Alkalimengen und entsprechend einfacherer Auswaschbarkeit der liestalkalien sowie der unfixierten Farbstoffanteile. Dadurch wird das Abwasser weniger belastet und es ergibt sich ein gefahrloser Betriebsamlauf ohne Belästigung des Bedienungspersonals.

Die in den folgenden Beispielen für die verwendeten Farbstoffe angegebenen Colour-Index-Nummern wurden der 3. Auflage von 1971 entnommen.

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_ 5 —

Beispiel 1

40 Gewichtsteile des Farbstoffes folgender Konstitution

f
^S03^Na

werden mit

50 Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und das Gemenge in 300 Gewichtsteilen heißem Wasser gelöst. Danach wird die

Lösung in
400 Gewichtsteilen einer 4 ^igen neutralen Alginatverdickung

eingerührt lind
25 Gewichtsteile Bariumcarbonat zugemischt. 4m Schluß wird

die Druckfarbe mit i/asser oder Verdickung auf 10C0 Gewichtsteile eingestellt.

!Jit dieser Druckpaste wird auf einer Rouleauxdruckrnasehine wie üblich ein einfarbiges Dessin auf ein mercerisiertes Baumv/ollgewebe gedruckt und anschließend getrocknet. Danach wird unmittelbar vor Eintritt in den Dämpfer eine 8 $ige wäßrige ITatriumsulfatlösung mit einer Flottenaufnahme von 25 r> aufgesprüht und auf einem Bogendämpfer 20 Sekunden bei 120 C im überhitzten Dampf gedämpft. Das Aufsprühen kann zv/eckmäßigerweise auf einer Anlage mit Wanderdüsenprinzip durchgeführt v/erden. Abschließend wird die Ware gespült, heiß geseift und abermals gespült. I.ian erhält einen leuchtend roten Druck, der hinsichtlich Farbstärke und Echtheiten das gleiche Ergebnis wie Drucke mit üblichen Alkalien zeigt. Die Haltbarkeit der beschriebenen Druckfarbe ist dagegen wesentlich besser.

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Beispiel 2

40 Gewichtsteiie des Reaktiv-Farbstoffes mit der C.I. ITr.

61 200 werden mit

.30 Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und das Sentence in 300 Gewichtsteilen heißes 7ass;er gelöst. Diese Lösung v/ird in 400 Gev/ichtsteile einer 4 /iißen neutralen Alginatverd^o^;:nng

eingerührt und mit
30 Gewichtateilen Bariuincarbonat versetzt. Abschließend v/ird

mit Wasser oder Verdickung auf
1000 Gewichtsteile eingestellt.

Diese Druckfarbe wird im üblichen Filmiruckvr-rfahren '.uC ein Zellwollgewir'ce aufgebracht und getrocknet. -ire t anni tto~^]'-.; ^r vor dem Dänpfen v;ird eine 15 >£ige waSrige Ilatriunsul ''atlonun mit einer Flottenaufnahme von 20 γ> auf~espr-üat und ^c Minuten bei 101°G im Sattdarapf gedämpft. ITach dea üblichen .^r?v:i- urrf: V/aschprozeß erhält man einen gut waschechten blauen Di-ucl^.

Nach etwa 4-vvöchigeni Stehenlassen erhält man mit derr.e Druckfarbe praktisch die gleiche !«'arbstärke und den {,laich Farbton v/ie nit der frisch angesetzten Druckfarbe, :■:■'.hrsr.5. vergleichsweise ir.it ITatriunbilcarbonat oder Soda anlese ts.'ie Druckfarben schon nao.i wenigen Tagen schwächere und im r^r veränderte Drucke ergeben.

Beispiel 3

6 Gewichtsteile des Farbstoffes der konstitution

O=

SOK

(als Gelbkomponente)

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Gevvichtstelle des Farbstoffes der Konstitution

H,C-CO-NH OH

HO₅S

O₂-CH₂-CH₂-O-SO₃H

(als Rotkomponente)

Gewichtsteile des Farbstoffes Reactive Blue C.I. Nr.

61 200 werden mit'

Gewichtsteilen Harnstoff vermischt und das Gänse in Gewichtsteilen heißem V/asser gelöst. Nach Zusatz des Verdickungsnittels v/erden noch
Gewichtsteile Bariumcarbonat zugesetzt und mit V/asser oder Verdickung auf
Gewichtsteile eingestellt.

Die Druckfarbe wird wie üblich auf ein mercerisiertes Baumwollgewebe mit gravierten Walzen gedruckt und danach einzelne Gewebeabschnitte nach Aufsprühen einer 10 $igen wäßrigen llatriumsulfatlösung (Flottenaufnahme etwa 20 fo) 5, 10, 15 und 25 ,Llinuten lang gedämpft.

Danach wird wie üblich gespült, geseift und getrocknet. Im Gegensatz zu Druckfarben, die mit Natriumbicarbonat angesetzt sind, zeigen die erfindungsgemäß ausgeführten Drucke einen vollkommen gleichbleibenden Farbton unabhängig von der Diimpfzeit.

Beispiel 4

Gewichtsteile des Farbstoffes folgender Konstitution

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OH

C-NH-f. ^—-3f=N

ii Ά Λ

γ SO^Na SO₅Na SOjITa

Cl

Gewichtsteile Harnstoff «erden in

Gewichtsteilen heißes. Wasser gelost* Man setzt dann Gewichtsteile einer Benzin-in-TTasser-Baiuls ion su, die 4 5& eines Polyglykolatearinsäure-Eondensationsproduktes als Emulgator,

40 i* Alginatverdickung (4 /cig),

30 io Schwerbenzin und

26 5fc Wasser enthält, und ferner
Gewichtsteile Bariumcarbonat und stellt durch Zugabe von Wasser auf
Gewichtsteile ein.

Mit dieser Druckfarbe "wird ein Baumv/olltrikot im Rotationsfilmdruck bedruckt und anschließend getrocknet. !lach dem Aufsprühen einer 12 ^igen wäßrigen ITatriumsulfatlÖsung (Flottenaufnahme 30 i=) wird 40 Sekunden auf einem Spiraldämpfer gedämpft und wie üblich gespült und geseift. I.Ian erhält einen brillanten roten Druck, dessen Färbstärks und Echtheiten Drucken mit üblichen Alkalien entsprechen. Die Haltbarkeit der beschriebenen Druckfarbe ist jedoch wesentlich besser.

Beispiel 5

Gewichtsteile des Farbstoffes folgender Konstitution

OH ' O.CH,

; ι ³

SO₉-CH₉-GH₉-Ii SO-ITa

³ . 509816/1 U3

— 9 —

werden r.iit

Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und die Mischung in Gewichteteile heißem Wasser gelöst« Danach werden in üblicher //eise ein Verdickungsmittel sowie Gevvichtsteile Bariumcarbonat zugesetzt und auf Gewichtsteile eingestellt«

Mit dieser Druckfarbe werden ein mercerisiertes BauEwollgewebe und Zellwollgewebe mittels Schablonen bedruckt und getrocknet. Unmittelbar vor Eintritt in den Dämpfer wird eine 15 5»ige wäßrige Natriumsulfatlösung aufgesprüht (Plottenaufnähme etwa 25 i&) und 20 Sekunden in einem Blitzdämpfer (flash ager) gedämpft und wie üblich fertiggestellt, Auf beiden Materialien erhält man einen kräftigen Rotton, wobei besonders die Kotfärbung auf Zellwolle einen wesentlich brillanteren Farbton und eine tiefere Färbung als solche mit Alkalicarbonat aufweisen.

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Claims

HOE 73/F 254-Patentanspruch 9 *3 A ^ Π ^ Q

1. Verfahren zum Bedrucken oder Klotzfärben von Textilmaterial aus Oxy- oder Carbonamidgruppen enthaltenden Fasern mit wasserlöslichen Reaktivfarbstoffen, die in Gegenwart von Alkalien nach zweistufigen Verfahren fixiert v/erden, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit einer Druckfarbe oder Klotzflotte bedruckt oder klotzt, die neben den Reaktivfarbstoff, Verdickungsmittel und den üblichen Druckereihilf smitteln noch Bariumcarbonat enthält, auf die bedruckte und getrocknete Ware eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat aufbringt, dämpft und die Ware in üblicher Weise fertigstellt.

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