DE2343039B2 - Verfahren zum Drucken mit Reaktivfarbstoffen - Google Patents

Description

Aus DT-PS 9 65 902 und AT-AS 1103 886 ist bekannt, Farbstoffe, die mit Oxy- oder 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 zugründe liegenden reaktionsfähigen Gruppen bzw. deren Reaktionsvermögen mit Textilfasern, 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 Natriumbikarbonat 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 Klotzfärbungen und Drucken gegenüber atmosphärischen Einflüssen und längeren Dämpfzeiten.

In der DT-AS 10 41 912 wurde deshalb vorgeschlagen, als säurebindendes Mittel an Stelle freier Alkalien oder Alkalibicarbonate Natriumtrichloracetat als Alkalispender einzusetzen, das bei Zimmertemperatur zunächst neutral reagiert und erst bei höheren Temperaturen über 100° C das für die Fixierung der Farbstoffe nötige Natriumbicarbonat bzw. Soda abspaltet.

Eine weitere Verbesserung dieses Verfahrens wird in der DT-AS 11 59 900 dadurch erreicht, daß die Farbstoflzubereitungen durch Zugabe organischer Säuren auf einen schwach sauren pH-Wert eingestellt werden. Bei diesen bekannten einstufigen Verfahren wird die Fixierung der getrockneten Drucke entweder durch neutrales Dämpfen oder durch Erhitzen auf Temperaturen zwischen 100 und 200° C, vorzugsweise 140 und 16O⁰C, vorgenommen. Die Fixierzeiten halten sich dabei im allgemeinen in Grenzen zwischen 15 Sekunden und 1.0 Minuten.

Demgegenüber werden bei den bekannten zweistufigen Fixierverfahren, wie sie z. B. in den deutschen Offenlegungsschriften 14 69 722, 1619492, 16 19 502 und 16 19 671 beschrieben sind, hochkonzentrierte, elektrolythaltige Alkalilösungen für die Farbstofffixierung verwendet. Die für die einstufige Fixierung üblichen schwachen Alkalien bzw. Alkalispender sind für derartige Schnellfixierverfahren völlig ungeeignet. Erst nachdem die Maschinenfabriken durch Entwicklung geeigneter Aggregate der Sprühtechnik für die Zweiphasenfixierung, wie sie z. B. in der deutschen Auslegeschrift 12 92130 beschrieben ist, neuen Auftrieb gegeben haben, war es möglich, auch mit Lösungen schwächerer Alkalien, die unmittelbar vor dem 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.

Es 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 dem Reaktivfarbstoff, Verdickungsmittel und den üblichen Druckereihilfsmitteln noch Bariumcarbonat enthält, auf die bedruckte und getrocknete Ware eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat aufbringt, dämpft und die Ware in üblicher Weise 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 /i-Hydroxyäthylsulfonschwefelsäureestergruppe, Vinylsulfonylgruppe, Monochlortriazingruppe, Dichlortriazingruppe, 2,2,3,3-Tetrafluorcyclobutan-l-acroylaminogruppe, Vinylsulfonylaminogruppe, /i-Hydroxyäthylsulfonylaminogruppe, /f-Phenylsulfonylpropionylaminogruppe oder einen Dichlorchinoxalin- bzw. Dichlorpyridazolrest enthalten, verwendet werden.

Die Herstellung der Druckfarben erfolgt in an sich bekannter Weise durch Lösen der Farbstoffe, wobei Harnstoff mitverwendet werden kann. Man stellt am besten zunächst eine Mischung aus Farbstoff und Harnstoff her und löst dann das Gemenge gemeinsam in Wasser. Diese Farbstofflösung wird dann in eine neutrale Verdickung eingerührt und danach die üblichen Druckereihilfsmittel sowie das Bariumcarbonat in beliebiger Reihenfolge zugesetzt. Die Menge an Bariumcarbonat kann zwischen 10 und 20 g pro Kilogramm Druckfarbe liegen und beträgt im allgemeinen etwa 15 g. Als Verdickungsmittel kommen beispielsweise Alginate, Celluloseäther, verätherte Johannisbrotkernmehle sowie Benzinemulsionen, vorzugsweise vom öl-in-Wasser-Typ in Betracht.

Als Fasermaterial kommen Oxy- und Carbonamidgruppen enthaltende Natur- und Synthesefasern in Frage, beispielsweise native und regenerierte Cellulosefasern, z. B. Baumwolle, Leinen, Viskose- und Kupferreyon, Zellwolle, Wolle, Naturseide, Polyamidfasern und Mischungen, die diese Fasermaterialien enthalten.

Auf die bedruckte und getrocknete Ware A'ird dann unmittelbar vor dem Dämpfen eine wäßrige Natriumsulfatlösung aufgebracht. Dies geschieht entweder durch Klotzen, Pflatschen oder überdrucken, vorzugsweise aber durch Sprühen bei einer Flottenaufnahme von etwa 20 bis 30%. Die Konzentration an Natriumsulfat in der wäßrigen Lösung liegt zwischen 5 und 20%. Beim Filmdruck wird man mit einer stärker konzentrierten Lösung mit einem Gehalt von etwa 10 bis 20% Natriumsulfat arbeiten, während die Konzentration beim Rouleauxdruck etwa 5 bis 10% beträgt. Im Anschluß daran werden die Drucke nach den üblichen Methoden durch Dämpfen mit Sattdampf oder überhitztem Dampf fixiert und in der üblichen Weise durch Spülen, Seifen und 1 rocknen fertiggestellt.

Bei diesem Verfahren reagiert die Druckfarbe durch die Schwerlöslichkeit des Bariumcarbonate neutral. Erst beim Dämpfen geht das Bariumcarbonat in steigendem Maß in Lösung und setzt sich mit dem Natriumsulfat zu Natriumcarbonat und Bariumsulfat um, so daß der pH-Wert bis auf 10 ansteigt und das für die Fixierung der Reaktivfarbstoffe erforderliche Alkali vorhanden ist. Von allen an der 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 Bariumcarbonate zur Druckfarbe bzw. Klotzflotte bewirkt eine wesentliche Verbesserung in der Haltbarkeit der Druckpasten bzw. Klotzflotten sowie eine geringere Luftempfindlichkeit unfixierter Drucke und Färbungen im Vergleich zu den bisher benutzten Alkalien und Alkalispendern. Ein weiterer technischer Vorteil liegt in der geringeren Empfindlichkeit der Drucke gegenüber längeren Dämpfzeiten, was sich beispielsweise in einer besseren Reproduzierbarkeit besonders von Farbstoffmischungen auswirkt. Man erhält außerdem besonders beim Auftragen der Natriumsulfatlösung durch Sprühen optimale Ergebnisse bezüglich Konturenstand und Farbausbeute bei gleichzeitig wesentlich verringerten Alkalimengen und entsprechend einfacherer Auswaschbarkeit der Restalkalien sowie der unfixierten Farbstoffanteile. Dadurch wird das Abwasser weniger belastet, und es ergibt sich ein gefahrloser Betriebsablauf ohne Belästigung des Bedienungspersonals.

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

Beispiel 1

40 Gewichtsteile des Farbstoffes folgender Konstitution

OCH,

60 wichtsteilen einer 4%igen neutralen Alginatverdikkung eingerührt und 25 Gewichtsteile Bariumcarbonat zugemischt. Am Schluß wird die Druckfarbe mit Wasser oder Verdickung auf 1000 Gewichtsteile eingestellt.

Mit dieser Druckpaste wird auf einer Rouleauxdruckmaschine wie üblich ein einfarbiges Dessin auf ein mercerisiertes Baumwollgewebe gedruckt und anschließend getrocknet. Danach wird unmittelbar vor Eintritt in den Dämpfer eine 8%ige wäßrige Natriumsulfatlösung mit einer Flottenaufnahme von 25% aufgesprüht und auf einem Bogendämpfer 20 Sekunden bei 120⁰C im überhitzten Dampf gedämpft. Das Aufsprühen kann zweckmäßigerweise auf einer Anlage mit Wanderdüsenprinzip durchgeführt werden. Abschließend wird die Ware gespült, heiß geseift und abermals gespült. Man erhält einen leuchtendroten Druck, der hinsichtlich Farbstärke und Echtheiten das gleiche Ergebnis wie Drucke mit üblichen Alkalien zeigt. Die Haltbarkeit der beschriebenen Druckfarbe ist dagegen wesentlich besser.

Beispiel 2

40 Gewichtsteile des Reaktiv-Farbstoffs mit der C.l.-Nr 61 200 werden mit 30 Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und das Gemenge in 300 Gewichtsteilen heißes Wasser gelöst. Diese Lösung wird in 400 Gewichtsteile einer 4%igen neutralen Alginatverdickung eingerührt und mit 30 Gewichtsteilen Bariumcarbonat versetzt. Abschließend wird mit Wasser oder Verdickung auf 1000 Gewichtsteile eingestellt.

Diese Druckfarbe wird im üblichen Filmdruckverfahren auf ein Zellwollgewirke aufgebracht und getrocknet. Erst unmittelbar vor dem Dämpfen wird eine 15%ige wäßrige Natriumsulfatlösung mit einer Flottenaufnahme von 20% aufgesprüht und 8 Minuten bei 101⁰C im Sattdampf gedämpft. Nach dem üblichen Spül- und Waschprozeß erhält man einen gut waschechten blauen Druck.

Nach etwa 4wöchigem Stehenlassen erhält man mit derselben Druckfarbe praktisch die gleiche Farbstärke und den gleichen Farbton wie mit der frisch angesetzten Druckfarbe, während vergleichsweise mit Natriumbikarbonat oder Soda angesetzte Druckfarben schon nach wenigen Tagen schwächere und im Farbton veränderte Drucke ergeben.

Beispiel 3
6 Gewichtsteile des Farbstoffes der Konstitution

= N-

SO₃Na SO₂-CH₂-CH₂-O-SO₃Na

werden mit 50 Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und das Gemenge in 300 Gewichtsteilen heißem Wasser gelöst. Danach wird die Lösung in 400 Ge-

O = C

SO₂-CH₂-CH₂-OSO₃K

H,C

(als Gelbkomponente)

SO₃K

3 Gewichtsteile des Farbstoffes der Konstitution H₃C-CO-HN OH

HO₃S

= N

SO,H

SO₂ — CH₂ — CH₂ — O — SO₃H

(als Rotkomponente)

und 3 Gev/ichtsteile des Farbstoffs Reactive Blue C.I. Nr. 61 200 werden mit 30 Gewichtsteilen Harnstoff vermischt und das Ganze in 300 Gewichtsteilen heißem Wasser gelöst. Nach Zusatz des Verdickungsmittels werden noch 20 Gewichtsteile Bariumcarbonat zugesetzt und mit Wasser oder Verdickung auf 1000 Gewichtsteile eingestellt.

Aufsprühen einer 10%igen wäßrigen Natriumsulfatlösung (Flottenaufnahme etwa 20%) 5, 10, 15 und 25 Minuten 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

Die Druckfarbe wird wie üblich auf ein merceri- 20 gleichbleibenden Farbton unabhängig von der Dämpfsieries Baumwollgewebe mit gravierten Walzen ge- zeit, druckt und danach einzelne Gewebeabschnitte nach

Beispiel 4 30 Gewichtsteile des Farbstoffs folgender Konstitution

NaO₃S

und 100 Gewichtsteile Harnstoff werden in 30Oi Gewichtsteilen heißem Wasser gelöst. Man setzt dann 500 Gewichtsteile einer Benzin-in-Wasser-Emulsion zu, die 4% eines Polyglykolstearinsäure-Kondensationsproduktes als Emulgator, 40% Alginatverdikkung (4%ig), 30% Schwerbenzin und 26% Wasser enthält, und ferner 30 Gewichtsteile Bariumcarbonat und stellt durch Zugabe von Wasser auf 1000 Gewichtsteile ein.

Mit dieser Druckfarbe wird ein Baumwolltrikot im

HO NH-CO

SO₃Na

Rotationsfilmdruck bedruckt und anschließend getrocknet. Nach dem Aufsprühen einer 12%igen wäßrigen Natriumsulfatlösung (Flottenaufnahme 30%) wird 40 Sekunden auf einem Spiraldämpfer gedämpft und wie üblich gespült und geseift. Man erhält einen brillanten roten Druck, dessen Farbstärke und Echtheiten Drucken mit üblichen Alkalien entsprechen. Die Haltbarkeit der beschriebenen Druckfarbe ist jedoch wesentlich besser.

Beispiel 5 30 Gewichtsteile des Farbstoffes folgender Konstitution

OH O · CH₃

J-v

N = N

SO₃Na

SO₂-CH₂-CH₂-N C₂H₅

QH₅

werden mit 30 Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und die Mischung in 200 Gewichtsteile heißem Wasser gelöst. Danach werden in üblicher Weise ein Verdickungsmittel sowie ,20 Gewichtsteile Bariumcarbonat zugesetzt und auf Ί000 Gewichtsteile eingestellt.

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

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   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, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial mit einer Druckfarbe oder Klotzflotte bedruckt ι ο oder klotzt, die neben dem Reaktivfarbstoff, Verdickungsmittel und den üblichen Druckereihilfsmitteln noch Bariumcarbonat enthält, auf die bedruckte und getrocknete Ware eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat aufbringt, dämpft und !5 die Ware in üblicher Weise fertigstellt.