DE2551432B2 - Verfahren zum Klotzfärben und Bedrucken von Materialien aus gegebenenfalls regenerierter Cellulose und deren Mischungen mit Polyester oder modifizierter Cellulose - Google Patents

Verfahren zum Klotzfärben und Bedrucken von Materialien aus gegebenenfalls regenerierter Cellulose und deren Mischungen mit Polyester oder modifizierter Cellulose

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Description

RC(CnH2 „O)mHL
in der R ein Wasserstoffatom, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 20 C-Atomen, einen Phenylrest, der durch Alkylreste mit bis zu 10 C-Atomen substituiert sein kann, oder eine Gruppe der Formel
R'—COO- R'—CO—N
R'—SO2-N
O—
/
R'— P
Il \ ο o—
R— P(— N )2 .
O
N —
R' — N
oder
(R')2N-
bedeutet, in der R' die für R genannte Bedeutung hat, η eine Zahl von 2 bis 3, m eine Zahl von 1 bis 40 und χ 1 bis 3 bedeuten, mit der Maßgabe, daß m ■ χ eine Zahl von 4 bis 40 ist.
Das einfachste Verfahren, Drucke auf Materialien aus vegetabilischen und synthetischen Fasern herzustellen, stellt der auf diesem Grunde weit verbreitete Pigmentdruck dar, weil bei dieser Arbeitsweise die bei allen anderen Verfahren erforderliche Nachbehandlungsprozedur mit allen dabei auftretenden Problemen nach dem Fixieren entfällt. Beim Pigmentdruck werden bekannt-■ lieh wasserunlösliche Farbpigmente mit Hilfe eines die Einzelfaser umhüllenden Kunstharzfilms auf der Faser festgehalten. Da das Volumen der einzelnen Fasern durch das aufgetragene Kunstharz zunimmt und je nach Art des Harzes die Fasern eine mehr oder weniger starke Versteifung erfahren, resultiert meistens ein deutlich vollerer wenn nicht gar härteter Griff, was eine der typischen und allseits geschätzten Eigenschaften textiler Gebilde, vor allem leichterer Gewebe, den weichen fließenden Fall, nicht mehr zur Geltung kommen läßt. Außerdem entstehen wegen der oberflächlichen Auflagerung des Pigments auf die Faser schon nach relativ kurzer Scheuerbeanspruchung blanke Stellen.
Dem schlechten Griff ist durch Zusatz von Weichmaehern bzw. durch die Entwicklung besonders weicher Binderkombinationen entgegengewirkt worden, meist jedoch unter dem Zugeständnis einer Verschlechterung anderer Eigenschaften (Waschechtheit usw.).
Die im Pigmentdruck bisher vornehmlich gebräuchlichen Benzinemulsions-Verdickungen werden in steigendem Maß durch benzinfreie Druckfarben, die als verdickende Komponente Lösungen !ängerkettiger Polycarbonsäuren enthalten, ersetzt. Diese Druckfarben liefern beim Druck mit Pigmenten jedoch einen noch härteren Griff als die Emulsionsdruckfarben.
Es bestand deshalb die Aufgabe, die Vorteile des Pigmentdrucks auf den Druck mit anderen Farbstoffklassen zu übertragen.
Es wurde nun gefunden, daß man Fasermaterialien aus gegebenenfalls regenerierter Cellulose und deren Mischungen mit Polyester oder modifizierter Cellulose mit Dispersionsfarbstoffen bedrucken oder klotzfärben kann, wenn man den Klotzflotten oder Druckpasten als Verdickungsmittel wäßrige Lösungen oder quellfähige
jo Dispersionen eines Carboxygruppen enthaltenden Polymerisats zusetzt. Die so erhaltenen Färbungen und Drucke bedürfen nach der üblichen Fixierung durch Heißluft, Heißdampf oder Druckdampf keiner weiteren Nachbehandlung.
Es entstehen so brillante, farbtiefe Färbungen oder Drucke, bei denen der Griff der Ware nichts zu wünschen übrig läßt, weil der Farbstoff vollständig von der Faser aufgenommen und damit eine optimale Farbstoffausnutzung erzielt wurde und weil der Zusatz von Kunstharzen als Binder — wie beim Pigmentdruck üblich — nicht notwendig ist. Die Haltbarkeit der im allgemeinen sehr elektrolytempfindlichen Polymerisat-Lösungen bzw. -Dispersionen überdauert, in Abhängigkeit vom zugesetzten Dispersionsfarbstoff, im allgemeinen einigen Wochen.
Offenbar üben die genannten Polycarbonsäureverbindungen in den Zubereitungen einen ähnlichen Einfluß auf die Cellulosefasern und die geeigneten Dispersionsfarbstoffe aus, wie es in der DE-AS 18 11 796 (US-PS 37 06 525 und 38 38 624) von den dort beschriebenen Verbindungen berichtet ist. Bei der vorliegenden Erfindung macht aber das eingesetzte Polymerisat den Naßbehandlungsprozeß überflüssig.
Die erfindungsgemäß erreichbaren Farbausbeuten können noch gesteigert werden, wenn den Druckpasten oder Klotzflotten noch Additionsverbindungen eines niederen Alkylenoxide zugesetzt werden, beispielsweise Verbindungen mit 4 bis 40, vorzugsweise 10 bis 20 Äthylenoxideinheiten, wie sie in der DE-AS 18 11 796
bo beschrieben sind. Bevorzugt werden Verbindungen der Formel
R[(C„H2„O),„Hl·
in der R ein Wasserstoffatom, einen Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 20 C-Atomen, einen Phenylrest,
der durch Alkylreste mit bis zu 10 C-Atomen substituiert sein kann, oder eine Gruppe der Formel
R'—COO- R'—CO—N
R'—SO2-N
O—
/
R'— P
Il \ ο o-
R'— P(— N )2
Il ο
oder
N- R'—N
(R')2N —
bedeutet, in der R' die für R genannte Bedeutung hat, η eine ganze Zahl von 2 bis 3, m eine Zahl von 1 bis 40 und χ 1 bis 3 bedeuten, mit der Maßgabe, daß m ■ χ eine Zahl von 4 bis 40 ist.
Insbesondere kommen 50 bis 15Og eines 10- bis 20fach oxyäthylierten Bis-hydroxyalkylphosphonats bzw. der gleichen Menge eines 10- bis 40fach oxyäthylierten Triethanolamin bzw. der gleichen Menge eines 10- bis 40fach oxyäthylierten Ortho- oder Para-Toluolsulfonamids bzw. der gleichen Menge einer der in DE-AS 18 11 796 erwähnten Polyglykol-Derivate in Betracht, vor allem Polyäthylenglykole vom mittleren Molgewicht 400 -1000.
Wenn eine der obengenannten die Farbausbeute steigernden Verbindungen mit der erfindungsgemäß verwendeten Verdickung in einer Druckfarbe kombiniert wird, enthält man einen Druck, der auch nach einer eventuellen Naßbehandlung — die bei Verwendung konventioneller Verdickungsmittel unabdingbar ist — z. B. durch kochendes Seifen, eine wesentlich bessere Farbausbeute zeigt, als wenn die genannten Äthylenoxid-Verbindungen zu einer Druckfarbe auf Basis üblicher Verdickungsmittel, wie z. B. Natriumalginat, Johannisbrotkernmehläther oder einer oxäthylierten Cellulose, zugefügt werden. Dieser Sachverhalt wird besonders signifikant beim Färben und Bedrucken von Celluloseregeneratfasern, die als solche bei Verwendung konventioneller Verdickungsmittel unter Zusatz der erwähnten Alkylenoxid-Verbindungen mit Dispersionsfarbstoffen keine brauchbaren Farbtiefen erreichen lassen. Bei Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten Verdickungsmittel erhält man auch ohne Zugabe der Alkylenoxid-Derivate farbstarke Färbungen oder Drucke, die auch bei einer Naßbehandlung, z.B. bei 90°C, den mit Hilfe von polyglykolhaltigen Druckfarben auf Basis von konventionellen Verdikkungsmitteln erreichbaren Farbtiefen deutlich überlegen sind.
Der geschilderte Befund ist besonders für das Färben bzw. Bedrucken von Mischmaterialien aus Polyester- und Cellulose- bzw. Celluloseregeneratfasern von Interesse. Derartige Gebilde lassen sich so auf einfache Weise colorieren, indem die Klotz- oder Druckfarbe lediglich aufgeklotzt bzw. -gedruckt und die geklotzte
bzw. bedruckte Ware einer thermischen Behandlung mit Hilfe von Heißluft oder überhitztem Dampf unterworfen wird, ohne daß eine Naßbehandlung erfolgt. Dabei resultieren farbstarke und brillante Färbungen bzw. scharfstehende Drucke mit guten Echtheiten. Der Griff der behandelten Ware ist an den bedruckten und unbedruckten Stellen gleich gut.
Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, daß wegen der guten Farbstoffausnutzung aufgrund des spezifischen Verdickungsmittels die Fixiertemperaturen etwas niedriger gehalten werden können als bei Verwendung konventioneller Verdickungsmittel.
Als Verdickungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen in Betracht:
Wäßrige Lösungen bzw. quellfähige Dispersionen von polymerisierten niedermolekularen einfach äthylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren, wie Polyacrylsäure und deren Homologen, z. B. den Polymerisationsprodukten von Methacrylsäure bzw. Crotonsäure sowie von den Polymerisaten von Carboxyl-alkyl-Derivaten wie Jtacon- bzw. Teraconsäure, desgleichen wäßrige Lösungen bzw. Dispersionen von polymerisierter Maleinsäure bzw. deren Anhydrid und Fumarsäure sowie deren Homologen, wie z. B. Citracon- bzw. Mesaconsäure und ferner von Copolymerisaten aus Olefinen, z. B. Äthylen oder Propylen oder niederen Acrylsäurealkylestern und den vorgenannten Monomeren.
Die wäßrigen Lösungen bzw. quellfähigen Dispersionen der genannten Polymerisate können, soweit sie einsetzbare Verdickungen bilden, als solche, d. h. in saurem pH-Bereich, verwendet oder aber durch Zusatz von Alkalien oder Ammoniak in die entsprechenden Salze verwandelt und in dieser Form als Verdickung eingesetzt werden.
Den Druckfarben können erforderlichenfalls, in Abhängigkeit von der Struktur des zu bedruckenden Substrats, 10 bis 50 g Mineralöl oder 1 bis 20 g einer weichmachenden Verbindung, wie z. B. Bis-(äthylhexyl-)phthalat zugegeben werden.
Die Fixierung der Färbungen und Drucke erfolgt in üblicher Weise durch 10- bis 30minütiges Dämpfen bei 1 bis 2,5 atü bzw durch eine Behandlung von 30 Sekunden bis 15 Minuten in überhitztem Dampf oder Luft bei 150 bis 2200C bzw. durch Einwirkung von Trockenhitze (Strahlungs- oder Kontakthitze).
Aus den GB-PS 12 09 241 und 12 42 784 ist es bekannt, Carboxygruppen enthaltende synthetische Polymere, die sich von Maleinanhydrid oder Methacrylsäure ableiten, als Druckverdicker zu verwenden. Es wurde jedoch nicht erkannt, daß diese Polymerisate auch die Colorierung von gegebenenfalls regenerierten Cellulosefasern mit Dispersionsfarbstoffen ermöglichen.
Die in den folgenden Beispielen angegebenen Viskositäten wurden an 2°/oigen wäßrigen Lösungen bei 25°C mit dem Brookfield-Viscosimeter bestimmt.
Beispiel 1
Ein Gewirk, das aus 65% endlosen Polyäthylenglykolterephthalat-Fäden und 35% Baumwollfasern hergestellt wurde, wird mit folgender Druckfarbe bedruckt.
30 g des pulverförmigen Farbstoffes der Formel
O NH2
O OH
in handelsüblicher Form und Einstellung, werden in
100 g lauwarmem Wasser dispergiert.
Die Dispersion wird in
870 g der wäßrigen 2%igen Lösung eines Ammonium-Polyacrylats vom Mol-Gew. 800 000 eingebracht.
1000 g
Das bedruckte Gewirk wird getrocknet und 20 Min. in einem Sterndämpfer bei 1,5 atü gedämpft. Es entsteht ein brillanter rosafarbener Farbton. Die bedruckte Ware weist keine Griffbeeinträchtigung auf. Die Reibechtheit des Druckes ist nicht zu beanstanden.
Beispiel 2
Ein Gewebe aus 70% Poly-cyclohexandiol-terephthalatfasern und 30% Baumwollfasern wird auf dem Foulard mit einer Flotte geklotzt, die im Liter
20 g des Farbstoffs der Formel
in handelsüblicher Flüssigform und
200 g der 1 %igen wäßrigen Lösung eines Copolymerisats aus Äthylen und Maleinsäure-Anhydrid (Molverhältnis 1 : !,Viskosität85 P)
enthält.
Das geklotzte Gewebe wird abgequetscht (70% Flottenaufnahme) und getrocknet und auf dem Heißluftfixierrahmen 60 Sek. auf 2000C erhitzt. Man erhält eine brillante leuchtendgelbe Färbung, die einen annehmbaren Griff und gute Echtheiten aufweist.
Beispiel 3
Ein Baumwollgewebe wird mit folgender Druckfarbe bedruckt:
40 g des Farbstoffs der Formel
HO-C
OH
in handelsüblicher Form und Einstellung (flüssig) werden in
960 g der l,5%igen wäßrigen Lösung eines Copolymerisates aus Äthylen und Maleinsäureanhydrid (Molverhältnis 2:1; Viskosität 80 P) eingerührt.
g
Das bedruckte Gewebe wird getrocknet und auf dem Heißluftfixierrahmen 1 Min. auf 200°C erhitzt. Es entsteht ein rotstichiggelber Druck mit guten Echthei-2r) ten.
Der Warengriff ist einwandfrei.
einer Klotzflotte
Beispiel 4
Ein Zellwollgewirk wird mit geklotzt, die im Liter
30 g eines Farbstoffs der Formel
O,N
in handelsüblicher Form und Einstellung (flüssig) sowie
5 g einer Mischung aus 65% einer Polyacrylsäure (Mol-Gew. 1 000 000) und 35% eines Copolymerisals aus Äthylen und Maleinsäureanhydrid (Molverhältnis 3:1, Viskosität 70 P) und ' 100 g Polyäthylenglykol vom Mol-Gew.600 enthält.
Die geklotzte Ware (Flottenaufnahme 100%) wird getrocknet und in einem Kondensierapparat 1 Min. auf 210° C erhitzt.
Man erhält eine braune Färbung mit brauchbaren Echtheiten und einem annehmbaren Warengriff.
Beispiel 5
Ein Gewebe aus hochnaßfesten Regeneratcellulose-Fasern wird mit folgender Druckfarbe bedruckt:
100 g des Farbstoffs der Formel
O, N
N = N
CH,
C2H5
C2H5
in handelsüblicher Form und Einstellung (flüssig) werden in
780 g der schwach ammoniakalisch gestellten 2,5%igen wäßrigen Lösung eines Mischpolyme-
risats aus Acrylsäure und Acrylsäurebutylester (Molverhältnis 4:1; Mol-Gcw. 600 000) eingerührt.
Hierzu werden
g Bis-polyhydroxyäthyloctan-phosphonat (mit insgesamt 5 Äthylenoxid-Einheiten) zugegeben.
Das bedruckte Gewebe wird getrocknet und auf dem Heißluftfixierrahmen 1 Minute auf 2000C erhitzt.
Man erhält einen marineblauen Farbton, der zufrie-
denstellende Echtheiten und einen einwandfreien Griff aufweist.
Beispiel 6
Ein Gewebe, das in Kette und Schuß aus einem 65% Polyäthylenglykolterephthalatfasern und 35% Baumwollfasern enthaltenden Mischgespinst besteht, wird mit einer Klotzflotte geklotzt, welche im Liter
70 g des Farbstoffs der Formel
= N-C ri2 C H2 O C
N O
CH2CH1-O-C-
in handelsüblicher Einstellung (flüssig) sowie
g eines Polymerisats aus Methacrylsäure vom Mol-Gew. 1 000 000 und
g eines Polyäthylenglykols vom Mol-Gew. 400
enthält.
Das geklotzte Gewebe (Flottenaufnahme 80%) wird getrocknet und auf einer Kondensieranlage 1 Minute auf 210°C erhitzt.
Es resultiert eine Färbung mit Orange-Ton, die gute Echtheiten und einen ansprechenden Griff aufweist.
Beispiel 7
Ein Gewirk, das mit einem Mischgespinst aus 50% Polyäthylenglykolterephthalatfasern und 50% Zellwollfasern hergestellt wurde, wird mit folgender Druckfarbe bedruckt:
g des Farbstoffs der Formel
CH, — O-<\~~V- NH- CO
= N-f
OH
in handelsüblicher Form und Aufmachung (flüssig) werden in
g der 2%igen wäßrigen Lösung von Ammoniumpolyacrylat (Mol-Gew. 2 000 000) verteilt, dazu werden
g eines ca. 20fach oxäthylierten p-Toluolsulfonamids zugegeben.
Die bedruckte Wirkware wird getrocknet und in einem Hochtemperaturdämpfer 6 Minuten bei 1850C mit überhitztem Dampf gedämpft. Man erhält einen brillanten scharlachfarbenen Druck mit gutem Griff und befriedigenden Echtheiten.
wollfasern zusammensetzen, wird mit einer Klotzflotte geklotzt (Abquetscheffekt 80%), die im Liter
Beispiel 8
Ein Gewebe, das in Kette und Schuß aus einem Mischgespinst besteht, dessen Komponenten sich zu 50% aus Ccllulosetriacclalfasern und 50% aus Baum-
(Γ) 40 g des Farbstoffs der Formel
N = N
N = N
// V
in handelsüblicher Form und Einstellung sowie
5 g eines Mischpolymerisats aus Crotonsäure und Maleinsäureanhydrid (Molverhältnis 2:1; Mol-Gew. 1 000 000) und
100 g eines ca. 35fach oxäthylierten Triäthanolamins
enthält.
Die Färbung wird getrocknet und auf einem Heißluftfixierrahmen 1,5 Minuten bei 2000C erhitzt. Man erhält eine Orangefärbung mit guten Echtheiten und einwandfreiem Warengriff.
Beispiel 9
Ein Gewebe, das in Kette und Schuß aus einem Mischgespinst mit einem Anteil von 65% Polyäthylenglykolterephthalatfasern und 35% Baumwollfasern besteht, wird mit einer Druckpaste folgender Zusammensetzung bedruckt:
60 g des Farbstoffs der Formel
O
O NH,
N—CH,—CH—CH,
in handelsüblicher Form und Einstellung werden in
840 g der l%igen wäßrigen ammoniakalischen Lösung der Mischung eines Polymethacrylate vom Mol-Gew. 3 000 000 und eines Copolymerisats aus Propylen und Maleinsäureanhydrid (MoI-verhältnis 1 :1; Viskosität 100 P) eingetragen.
Hierzu werden
100 g eines Polypropylenglykols vom Mol-Gew. 1000 zugegeben.
1000 g
Die bedruckte Ware wird getrocknet und auf einem Heißluftfixierrahmen 1 Minute auf 200°C erhitzt. Nach dem Fixieren wird der Druck kalt und warm gespült, 10 Minuten bei 90°C mit 1 g/l eines oxäthylierten Alkylphenols (mit 12 Äthylenoxideinheiten) behandelt, gespült und getrocknet.
Es resultiert ein grünstichigblauer Druck mit sehr guten Echtheiten.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Klotzfärben und Bedrucken von Fasermaterialien aus gegebenenfalls regenerierter Cellulose und deren Mischungen mit Polyester oder modifizierter Cellulose mit Dispersionsfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Klotzflotten bzw. Druckfarben als Verdickungsmittel wäßrige Lösungen oder quellfähige Dispersionen eines Carboxygruppen enthaltenden Polymerisats enthalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat Einheiten einer niedermolekularen einfach äthylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure enthält.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klotzflotten und Druckfarben zusätzlich eine Verbindung der Formel
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