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Unter den Gelbmarken der Handelssortimente der Sulfatoäthylsulfonfarbstoffe
werden auf Grund der hohen Farbstärke, des Farbtons und der guten Allgemeinechtheiten
folgende Individuen bevorzugt:
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Konstitution B
R bedeutet in diesen Formeln einen Äthylrest, vorzugsweise aber den Methylrest.
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Obwohl der Farbstoff der Konstitution B - im folgenden Farbstoff
B genannt - die deutlich farbstärkere und somit wertvollere Marke ist, wird der
Farbstoff der Konstitution A - im folgenden Farbstoff A genannt - in weit größerem
Umfang angewendet.
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Dies liegt darin begründet, daß die Löslichkeit bzw. die Beständigkeit
der Lösungen des Farbstoffs B unter üblichen Applikationsbedingungen sehr zu wünschen
übrig läßt.
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In allen Einbad-Klotz-Verfahren ist der Farbstoff B deshalb entweder
überhaupt nicht oder nur mit Einschränkungen anwendbar. Sogar beim Ausziehverfahren
(also bei wesentlich geringeren Konzentrationen), das vielfach bei 40"C unter Verwendung
hoher Salzkonzentration (z. B. 80 g/l Natriumchlorid) durchgeführt wird, fällt der
Farbstoff B beim Färben tiefer Nuancen häufig aus, so daß kein betriebssicheres
Arbeiten gewährleistet ist.
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Die Löslichkeitsgrenze des Farbstoffs B und die Stabilität seiner
Lösungen hängen von den Applikationsbedingungen (Temperatur, pH-Wert, Alkali- und
Elektrolytkonzentration) ab. Ungelöste bzw. wieder ausgefallene Farbstoffanteile
sind für den Färbeprozeß nicht mehr verfügbar, was zu einem Ausbeuteverlust und
außerdem zu unegalen Färbungen führt.
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Zur Überwindung von Löslichkeits- oder Badstabilitätsproblemen bei
Reaktivfarbstoffen wurden bisher Chemikalien mit lösungsvermittelnder Wirkung, z.B.
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Harnstoff, oder von Hilfsmitteln, wie sie in der DT-OS 22 13 239 beschrieben
werden, verwendet.
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Die Verwendung von Harnstoff führt jedoch auch bei hohen Konzentrationen
nicht immer zu einer ausreichenden Löslichkeits- bzw. Stabilitätsverbesserung, die
Anwendung von wirksamen lösevermittelnden Hilfsmitteln ist aufwendig. da praktisch
Farbstoff und Hilfsmittel in gleicher Menge angewendet werden müssen.
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Es wurde nun gefunden, daß die Löslichkeit des wertvolleren Farbstoffes
B und die Stabilität seiner Lösungen in überraschendem Ausmaß verbessert werden,
wenn Farbstoff A im Verhältnis 1:9 bis 9 :1, vorzugsweise 3 : 7 bis 7 : 3, beigemischt
wird. Dadurch kann der hinsichtlich Farbstärke überlegene Farbstoff B in allen Bereichen
der Textilfärberei voll nutzbar gemacht werden. Farbstoffmischungen aus Farbstoff
A und Farbstoff B sind in gleicher Weise universell anwendbar wie der Farbstoff
A allein, zeichnen sich aber durch erheblich höhere Farbstärke aus. Damit verbunden
ist ferner ein günstigeres Verhältnis der Produktionskosten zur erzielten Farbtiefe.
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Der Einfluß des Farbstoffs A auf Löslichkeit und Stabilität der Lösungen
des Farbstoffes B entspricht im
Effekt zumindestens dem der lösungsvermittelnden
Chemikalien und übertrifft ihn sogar. In bestimmten Fällen (Beispiel 3.3.) wird
auch Löslichkeit und Badstabilität des Farbstoffs A seinerseits durch die Beimischung
der Komponente B gesteigert, woraus sich die Gegenseitigkeit des Effekts ergibt,
was auf eine echte synergistische Wirkung schließen läßt.
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Löslichkeit und Flottenbeständigkeit der Komponente B werden durch
die Beimischung von Farbstoff A so weit erhöht, daß sie auch für hohe Klotzflottenkonzentrationen
in jedem Fall ausreicht.
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In einigen Fällen (Beispiel 1.3.) wird die Gesamtfarbstoffkonzentration
vervierfacht und die der (allein schwer löslichen) Komponente B in diesem System
verdoppelt.
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Bei einigen wichtigen Einbad-Klotz-Verfahren, dem Klotz-Trocknungs-Verfahren,
dem Einbad-Klotz-Dämpf-Verfahren und dem Pad-Roll-Verfahren, denen gemeinsam ist,
daß als Alkali Natriumcarbonat verwendet wird, weist nicht nur der Farbstoff B,
sondern auch der Farbstoff A ungenügende Löslichkeit auf. Werden beide Farbstoffe
etwa im Verhältnis 1:1 gemischt, so besitzt die resultierende Farbstoffmischung
überraschenderweise eine Löslichkeit, die wesentlich höher liegt, als sie auf Grund
des Verhaltens der Einzelkomponenten erwartet werden kann. Damit können beide Farbstoffe
ohne Einschränkungen auch in natriumcarbonathaltigen Klotzflotten verwendet werden,
ohne daß spezielle Hilfsmittel oder Chemikalien als Lösungsvermittler erforderlich
wären.
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Es muß angenommen werden, daß für das gefundene Phänomen der gegenseitigen
Löslichkeitsverbesserung kolloidchemische Vorgänge verantwortlich sind. Das Ausfallen
konzentrierter Farbstofflösungen bei gleichzeitiger Anwesenheit größerer Anteile
an Elektrolyten ist auf die Aggregation der Farbstoffmoleküle zurückzuführen. Da
beide Farbstoffe eine sehr ähnliche chemische Struktur aufweisen, wird die Ausbildung
von Wasserstoffbrücken angenommen. So können sich Mischaggregate bilden, die entweder
einen niedrigeren Assoziationsgrad aufweisen oder ein günstigeres Hydratationsverhalten
zeigen.
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Die Licht- und Naßechtheitseigenschaften der Farbstoffe A und B stimmen
praktisch überein, in den Mischungen erfolgt ohne Rücksicht auf das Mischungsverhältnis
weder eine negative noch eine positive Beeinflussung der Echtheitzszahlen.
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Beide Mischungskomponenten ergeben für sich lebhafte Gelbtöne, die
Farbtöne der Mischungen sind entsprechend dem Mischungsverhältnis erwartungsgemäß
abgestuft.
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Nachstehende Beispiele sollen die vorliegende Erfindung erläutern,
ohne in irgendeiner Weise
einschränkend zu wirken. In der hier verwendeten
Farbstoffpräparation bedeuten die Substituenten R in den allgemeinen Formeln für
die Farbstoffe A und B jeweils Methylgruppen.
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Beispiel 1 Beim Einbad-Klotz-Aufdock-Verfahren wird unter Zugabe
von Natronwasserglas und Natronlauge gearbeitet. Da kein Mischgerät eingesetzt wird,
muß die Flottenstabilität über einen Zeitraum von 2 Stunden gewährleistet sein.
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1.1. 20 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes B
werden in 300 Volumteilen heißem Wasser gelöst und mit kaltem Wasser auf 500 Volumteile
weiterverdünnt. Nach dem Erkalten werden 150 Gewichtsteile Natronwasserglas 48 bis
50"Be (Na2O : SiO2 1: 2,6) und 7,5 Volumteile Natronlauge 32,5% zugegeben und mit
kaltem Wasser auf 1000 Volumteile eingestellt. Die so erhaltene Farbstofflösung
besitzt nicht die notwendige Beständigkeit von 2 Stunden. Bereits nach 60 Minuten
ist der Farbstoff ausgefallen.
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Nach 2 Stunden wird ein Baumwollgewebe auf dem Foulard mit der beschriebenen
Farbstofflösung geklotzt, aufgerollt und 24 Stunden verweilen gelassen. Anschließend
wird die Färbung wie üblich gespült, abgesäuert und geseift. Man erhält - wie auf
Grund der Beschaffenheit der Klotzflotte zu erwarten - eine farbschwache, fleckige,
unbrauchbare Färbung.
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1.2. Zu 20 Gewichtsteilen einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes
B werden 7,5 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A beigegeben.
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Bei der Bereitung der Lösung wird wie bei 1.1.
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verfahren. In der so erhaltenen Farbstofflösung sind die Farbstoffe
auch nach 2 Stunden völlig klar gelöst.
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Nach 2 Stunden wird ebenfalls eine Klotzung, wie unter 1.1. beschrieben,
durchgeführt. Man erhält eine lebhafte, gleichmäßige Gelbfärbung mit gleich guten
Echtheiten, wie sie die Einzelkomponenten aufweisen.
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1.3. 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes B
und 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A werden gemäß 1.1.
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gelöst und auf 1000 Volumteile eingestellt. Abweichend davon werden
entsprechend den Verfahrensvorschriften 15 Volumteile Natronlauge 32,5% eingesetzt.
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Die so erhaltene Farbstofflösung ist auch nach 2 Stunden völlig klar.
Nach 2 Stunden wird ebenfalls eine Klotzung, wie unter 1.1. beschrieben, durchgeführt.
Man erhält eine sehr tiefe, lebhafte und gleichmäßige Gelbfärbung mit guten Echtheiten.
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Gleich gute Ergebnisse werden erreicht, wenn der Farbstoff A mit
einer Äthylgruppe an Stelle der Methylgruppe bzw. der Farbstoff B mit einer Athoxygruppe
an Stelle der Methoxygruppe verwendet wird.
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Beispiel 2 Beim Klotz- Kurzverweil-Verfahren (Normalverfahren) wird
unter Zusatz von Natriumsulfat und Natronlauge unter Verwendung eines Mischgerätes
gearbeitet. Die Löslichkeit muß über 20 Minuten gewährleistet sein.
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2.1. 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes B
werden in 300 Volumteilen heißem Wasser gelöst und mit kaltem Wasser auf 800 Volumteile
eingestellt (Lösung I).
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30 Gewichtsteile wasserfreies Natriumsulfat werden in 150 Volumteilen
heißem Wasser gelöst.
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Hierauf werden 16 Volumteile Natronlauge 32,5% zugegeben und mit
kaltem Wasser auf 200 Volumteile eingestellt (Lösung II).
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Nach dem Erhalten werden Lösung I und Lösung II zusammen gegeben
und gemischt Der Farbstoff ist vor Ablauf von 20 Minuten ausgefallen. Die Klotzlösung
ist zur Durchführung einer Färbung nicht geeignet.
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2.2. Zu 40 Gewichtsteilen einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes
B werden 20 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A beigegeben.
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Hierauf wird in 300 Volumteilen heißem Wasser gelöst und auf 800
Volumteile eingestellt (Lösung 1).
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30 Gewichtsteile wasserfreies Natriumsulfat werden in 150 Volumteilen
heißem Wasser gelöst Hierauf werden 18 Volumteile Natronlauge 32,5% zugegeben und
mit kaltem Wasser auf 200 Volumteile eingestellt (Lösung II).
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Nach dem Erkalten werden Lösung I und Lösung II zusammengegeben und
gemischt. In der so erhaltenen Klotzflotte sind die Farbstoffe selbst nach 30 Minuten
noch völlig klar gelöst. Die Klotzflotte ist zur Durchführung von Färbungen sehr
gut geeignet.
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2.3. 60 Gewichtsteile einer 50einigen Einstellung des Farbstoffes
B und 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A werden in 300
Volumteilen heißem Wasser gelöst und mit kaltem Wasser auf 800 Volumteile eingestellt
(Lösung 1).
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30 Gewichtsteile wasserfreies Natriumsulfat werden in 150 Volumteilen
heißem Wasser gelöst.
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Hierauf werden 26 Volumteile Natronlauge 32,5% zugegeben und mit
kaltem Wasser auf 200 Volumteile eingestellt (Lösung II).
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Nach dem Erhalten werden Lösung I und Lösung II zusammengegeben und
gemischt. In der so erhaltenen Klotzflotte sind die Farbstoffe trotz der hohen Konzentration
auch nach 30 Minuten völlig klar gelöst. Die Klotzflotte ist zur Durchführung von
Färbungen sehr gut geeignet. Zum Beweis wird ein Baumwollgewebe in der unter 1.1.
angegebenen Weise auf dem Foulard gefärbt. Man erhält eine äußerst tiefe, leuchtende,
gleichmäßige Gelbfärbung mit guten Allgemeinechtheiten.
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Beispiel 3 Beim Klotz-Trocknungs-Verfahren, Pad-Roll-Verfahren und
Einbad-Klotz-Dämpf-Verfahren wird unter Zusatz von Natriumcarbonat gearbeitet. Bei
diesem Verfahren muß der Farbstoff über einen Zeitraum von 5 Stunden klar gelöst
sein.
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3.1. 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A
werden in 300 Volumteilen heißem Wasser gelöst und mit kaltem Wasser auf 500 Volumteile
weiter verdünnt Dann werden 30 Gewichtsteile wasserfreies Natriumcarbonat in 200
Volumteile heißem Wasser gelöst Nach dem Erkalten wird die Natriumcarbonat-Lösung
der inzwischen ebenfalls erhaltenen Farbstofflösung zugegeben. Hierauf wird mit
kaltem Wasser auf 1000 Volumteile eingestellt.
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Der Farbstoff ist bereits vor Ablauf von 3 Stunden ausgefallen.
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3.2. 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes B
werden wie bei 3.1. beschrieben gelöst und nach Zugabe von 30 Gewichtsteilen wasserfreiem
Natriumcarbonat mit kaltem Wasser auf 1000 Volumteile eingestellt.
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Der Farbstoff ist vor Ablauf von 5 Stunden ausgefallen.
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3.3. 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A
und 40 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes B werden gemäß 3.1.
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gelöst und nach Zugabe von 30 Gewichtsteilen wasserfreiem Natriumcarbonat
mit kaltem Wasser auf 1000 Volumteile eingestellt.
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Obgleich gemäß den Beispielen 3.1. und 3.2. die Farbstoffe A und
B allein keine genügende Löslichkeit aufweisen, ist jetzt eine einwandfreie Löslichkeit
weit über 5 Stunden hinaus gegeben.
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Beispiel 4 4.1. 1,5 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes
B werden in 100 Volumteilen heißem Wasser gelöst. Dann werden 80 Gewichtsteile
Natriumchlorid
und 5 Gewichtsteile wasserfreies Natriumcarbonat in 500 Volumteilen heißem Wasser
gelöst Nach dem Abkühlen auf 200 C wird diese Lösung mit der inzwischen ebenfalls
erkalteten Farbstofflösung vereinigt und mit kaltem Wasser auf 998 Volumteile eingestellt.
Hierauf werden 2 Volumteile Natronlauge 32,5% zugefügt.
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Nach dem Durchmischen der Lösung werden 50 Gewichtsteile Baumwollgarn
zugegeben und in der Lösung behandelt. Nach 10 Minuten wird innerhalb 30 Minuten
auf 40"C erwärmt und 90 Minuten auf 40° C erwärmt und 90 Minuten bei 40° C gefärbt.
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Der Farbstoff fällt nach kurzer Zeit aus, was durch Trübung der Lösung
sichtbar wird. Die Färbung ist nach dem Spülen, Absäuern und Seifen viel heller
als nach der Farbstoffkonzentration zu erwarten war und nicht ganz gleichmäßig.
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4.2. 1,5 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes B
werden 0,5 Gewichtsteile einer 50%igen Einstellung des Farbstoffes A beigegeben.
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Hierauf wird wie unter 4.1. beschrieben verfahren.
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Die Farbstofflösung bleibt während des gesamten Färbevorganges klar.
Man erhält eine leuchtende, tiefe, gleichmäßige Gelbfärbung mit guten Allgemeinechtheiten.