DE2343039C3

DE2343039C3 - Verfahren zum Drucken mit Reaktivfarbstoffen

Info

Publication number: DE2343039C3
Application number: DE19732343039
Authority: DE
Inventors: Eich Dipl.-Chem. Dr. 6239 Lorsbach; Trapp Günther Dipl.-Chem. Dr. 6000 Frankfurt Feess
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Filing date: 1973-08-25
Publication date: 1976-05-26

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 (n der Empfindlichkeit von unfixierten Klotzfärbungen Und Drucken gegenüber almosphärischen 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 tunächst neutral reagiert und erst bei höheren Temperaturen über 100⁰C das Tür 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 Parbstoffzubereitungcn 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 160° C, 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 OiTenlegungsschriften 14 69 722, 16 19 492, 16 19 502 und 1619 671 beschrieben sind, hochkonzentrieiie, elektrolythaltige Alkalilösungen für die Farbstofffixierung verwendet. Die für die einstufige Fixierung üblichen schwachen Alkalien bzw. Alkahspender sind für derartige Schnellfixierverfahren völlig ungeeignet. Erst nachdem die Maschinenfabriken durch Entwicklung geeigneter Aggregate der Sprühtechnik für die Zweiphasenfixierung, wie sie z. B. m 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 verwirk -

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 Tür eine solche zweistufige Fixierung unter Verwendung relativ milder Alkalien bzw. Alkalispender können Vertreter der verschiedensten organischen Farbstoffklassen, beispielsweise Azo-, Anthrachinon- und Phthaiocyanin-Farbstoffe. die mindestens eine ,y-Hydroxyäthylsulfonschwefelsäureestergruppe, Vinylsulfonylgruppe, Monochlortriazingruppe, Dichlortriazingruppe, 2,2,3,3-Tetrafluorcyclobutan-1-acroylaminogruppe, Vinylsulfonylaminogruppe, /i-Hydroxyäthylsulfonylaminogruppc, /f-Phenylsulfonylpropionylaminogruppe oder einen Dichlorchinoxalin- bzw. Dichlorpyridazolrcsl 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 Benzinetnulsionen, vorzugsweise vom öl-in-Wasser-Typ in Betracht.

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

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Auf die bedruckte und getrocknete Ware wird 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 Trocknen fertiggestellt.

Bei diesem Verfahren reagiert die Druckfarbe durch die Schwerlöslichkeit des Bariumcarbonats neutral. Erst beim Dämpfen geht das Bariumcarbonat in «teigendem Maß in Lösung und setzt sich mit dem Natriumsulfat zu Natriumcarbonat und Bariumsulfat «m, 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 Löslich-Jceitsprodukl. so daß es ausfällt und das Gleichgewicht quantitativ zur Seite des Natriumcarbonats hin verschoben wird. Der Zusatz des neutral reagierenden Bariumcarbonats zur Druckfarbe bzw. Klotzflotte bewirkt eine wesentliche Verbesserung in der Hallbarkeit 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 Alkalimcngen und entsprechend einfacherer Auswaschbarkeit der Restalkalicn sowie der untixierten Farbstoffanteilc. 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 Gewichtäteile des Farbstoffes folgender Konstitution

wichtsteilen einer 4%igen neutralen Alginatverdikkung eingerührt und 25 Gewichisteile Bariumcarbonat zugemischt. Am Schluß wird die Druckfarbe mit Wasser oder Verdickung auf IGOO 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 Nairiumsulfatlösung mit einer Flottenaufnahme von 25% aufgesprüht und auf einem Bogendämpfer 20 Sekunden bei 120^:C 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 Echtheilen das gleiche Ergebnis wie Drucke mit üblichen Alkalien zeigt. Die Haltbarkeit der beschriebenen Druckfarbe ist dagegen wesentlich besser.

Beispiel 2

40 Gewichtsleile des Reaktiv-Farbstoffs mit der C.1.-Nr. 61200 werden mit 30 Gewichtsteilen Harnstoff verrührt und das Gemenge in 300 Gewichtsieilen 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 101^c C im Sattdampf gedämpft. Nach dem üblichen Spül- und Waschprozeß erhalt man einen gut waschechten blauen Druck.

Nach etwa 4wöchigem Stehenlassen erhält man mil 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 0 Gewichisteile des Farbstoffes der Konstitution

O CH,

-N = N-

-CH

OH

SO.,Na

O ■ CH,

SO₂-CH₂-CH₂ OSO₃Na O = C

C-CH₃

SO₂- CH₂-CH₂-O SO,K

werden mit 50 Gcwichtsteilcn Harnstoff verrührt und das Gemenge in 300 Gewichtsteilen heißem Wasser aelösl. Danach wird die Lösung in 4(X) Ge-SO₅K

(als Gelbkomponente)

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

HO,S

(als Rotkomponente)

und 3 Gewichtsteile des Farbstoffs Reactive Blue Cl. 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 Gewichtsteile eingestellt.

Die Druckfarbe wird wie üblich auf ein merceritiertes Baumwollgewebe mit gravierten Walzen gedruckt und danach einzelne Gewebeabschnitte nach

¹⁵

zeit.

Beispiel 4

30 Gewichtsteile des Farbstoffs folgender Konstitution

NaO₃S

und 100 Gewichtsteile Harnstoff werden in 300 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 Ge- uic i.«.^«

wichtsteile ein. 45 jedoch wesentlich besser.

Mit dieser Druckfarbe wird ein Baumwolltrikot im

Beispiel

30 Gewichtsteile des Farbstoffes folgender Konstitution

OH O · CH₃

N=N

SO₂-CH₂-CH₂-N_n

SO₃Na C₂H₅

C₂H₅

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 1000 Gewichtsteile eingestellt.

Mit dieser Druckfarbe werden ein mercerisiertes Baumwollgewcbc und Zellwollgewebc mittels Schablonen bedruckt und getrocknet. Unmittelbar vor Eintritt wmmm

_ή mS en erhält man einen kräftigen Rotton, wo ⁵ btsonTers die Rotfärbung auf Zellwolle emen wcsen Sch brillanteren Farbton und eine tiefere Färbung als solche mit Alkalicarbonat aufweisen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Bedrucken oder Klotzfärben von Textilmaterial aus Oxy- oder Carbonamidgruppen enthaltenden Fasern mit wasserlöslichen Reaktivfarbstofien, die in Gegenwart von Alkalien nach zweistufigen Verfahren fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß 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.