DE2732308C2 - Pigment dyeing and printing processes - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a process for pigment dyeing and printing according to the preamble of patent claim 1.
Die wesentlichen Vorteile der Pigmentfärbung sind in der Textilveredelung im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bezüglich des Handarbeitseinsatzes, des Wasserverbrauches und der Energie bekannt. Es genügt hierbei tatsächlich eine einfache Foulard-Bearbeitung, gefolgt von einer Trocknung und einer Polymerisation, um die Fasern und die verschiedensten Fasergemische zu färben. Das totale Fehlen von Affinität der Pigmente ermöglicht es, diese Art der Färbung auf die verschiedensten Fasergemische anzuwenden und es ist häufig das einzig durchführbare Mittel, um auf diesen Fasergemischen gleichförmige Farbnuancen zu erzielen. Der Fortfall jeglichen nachfolgenden Waschens bildet auch einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil dieses Färbverfahrens.The main advantages of pigment dyeing are well known in textile finishing in terms of the economics of the process in terms of manual labour, water consumption and energy. In fact, a simple padding process, followed by drying and polymerisation, is sufficient to dye fibres and a wide variety of fibre mixtures. The total lack of affinity of the pigments makes it possible to apply this type of dyeing to a wide variety of fibre mixtures and it is often the only feasible means of achieving uniform colour shades on these fibre mixtures. The absence of any subsequent washing is also a significant economic advantage of this dyeing process.
Derartige Pigmentfärbverfahren erfordern die Verwendung von Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus dem Farbpigment, das unlöslich in Wasser ist, und einem Bindemittel bestehen, das dessen Fixierung auf dem Faserträger gewährleistet.Such pigment dyeing processes require the use of compositions consisting essentially of the color pigment, which is insoluble in water, and a binder which ensures its fixation on the fiber carrier.
Man verwendet üblicherweise als Bindemittel Emulsionen von Polymeren oder Copolymeren, wie sie vielfach in der Literatur beschrieben sind und von denen als Beispiele die Copolymere der Alkylacrylate oder -methacrylate, die Copolymere von Styrol-Alkylacrylat und/oder Styrol-Alkylmethacrylat, Butadien-Acrylat, Styrol-Butadien usw. genannt werden können.Emulsions of polymers or copolymers, as described many times in the literature, are usually used as binders and examples of which include copolymers of alkyl acrylates or methacrylates, copolymers of styrene-alkyl acrylate and/or styrene-alkyl methacrylate, butadiene-acrylate, styrene-butadiene, etc.
Auf der anderen Seite ist es bekannt, daß durch Zusatz neuer Gemische zu derartigen Produkten thermosensible Gemische gebildet werden können, d. h. Gemische, die die Möglichkeit haben, unter vorbestimmten Bedingungen durch Erhöhung der Temperatur zu koagulieren.On the other hand, it is known that by adding new mixtures to such products, thermosensitive mixtures can be formed, i.e. mixtures which have the possibility of coagulating under predetermined conditions by increasing the temperature.
So zeigt beispielsweise die Anmelderin selbst in ihrem französischen Patent 22 80 644 ein Gemisch eines thermosensiblen Latex auf, welches Gemisch dadurch gekennzeichnet ist, daß es auf 100 Anteile Latex 0,05 bis 5 Anteile eines Copolymers von Urethan-Alkylenoxid der allgemeinen Formel: °=c:20&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz1&udf54; &udf53;vu10&udf54;beinhaltet, wobei R eine aliphatische und/oder aromatische Struktur darstellt, die Biuret-Gruppen, Urethan oder Isocyanurat enthalten kann, und wobei R&min; ausgewählt ist unter Wasserstoff, einem Alkylradikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem Aryl oder einem Alkylaryl-Radikal und wobei ferner x zwischen Null und 1 liegt, y immer größer als 2 ist und x + y ebenfalls immer größer als 2 ist, n einen Wert von 2 bis 4 hat und p einen Wert von mindestens gleich 5 hat.For example, the applicant itself shows in its French patent 22 80 644 a mixture of a thermosensitive latex, which mixture is characterized in that it contains, per 100 parts of latex, from 0.05 to 5 parts of a urethane-alkylene oxide copolymer of the general formula: °=c:20&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz1&udf54;&udf53;vu10&udf54; in which R represents an aliphatic and/or aromatic structure which may contain biuret groups, urethane or isocyanurate, and in which R' is an alkyl group. is selected from hydrogen, an alkyl radical having 1 to 8 carbon atoms, an aryl or an alkylaryl radical and wherein x is between zero and 1, y is always greater than 2 and x + y is also always greater than 2, n has a value of 2 to 4 and p has a value of at least equal to 5.
Die Latizes, die zur Aufstellung thermosensibler Systeme verwendet werden können, enthalten Latizes bekannter synthetischer Polymere wie beispielsweise die Homopolymere von zugeordneten Diolefinen wie beispielsweise Butadien, Isopren und deren Homologe; die Copolymere dieser Diolefine mit copolymerisierbaren vinylischen und acrylischen Monomeren wie beispielsweise Styrol, Methyl-Methacrylat, Vinylacetat, Acrylonitril, acrylische Ester, Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid u. dgl.; Copolymere der zugeordneten Diolefine mit Isolefinen wie beispielsweise Isobutylen, die Homopolymere und Copolymere von Äthylen mit Vinyl- und Acrylmonomeren wie beispielsweise die obengenannten oder mit copolymerisierbaren Olefinen wie beispielsweise Propylen u. dgl.; die Vinyl-Homopolymere und -Copolymere wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylchlorid, Homopolymere und Copolymere von Acrylestern wie beispielsweise Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, N-Methylol-Acrylamid, Glycidyl-Methacrylat u. dgl.; Vinyl- und Acryl-Copolymere wie beispielsweise die Copolymere von Vinylacetat mit Acrylestern, die Copolymere von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid mit Acrylestern, die Copolymere auf der Basis Acryl-Styrolester u. dgl. Die vorstehende Liste ist keineswegs begrenzend zu verstehen.The latexes which can be used to prepare thermosensitive systems include latexes of known synthetic polymers such as homopolymers of associated diolefins such as butadiene, isoprene and their homologues; copolymers of these diolefins with copolymerizable vinyl and acrylic monomers such as styrene, methyl methacrylate, vinyl acetate, acrylonitrile, acrylic esters, acrylic acid, methacrylic acid, vinyl chloride, vinylidene chloride and the like; copolymers of the associated diolefins with isoolefins such as isobutylene, homopolymers and copolymers of ethylene with vinyl and acrylic monomers such as those mentioned above or with copolymerizable olefins such as propylene and the like; vinyl homopolymers and copolymers such as vinyl acetate, vinyl chloride, homopolymers and copolymers of acrylic esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, butyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, N-methylol acrylamide, glycidyl methacrylate, etc.; vinyl and acrylic copolymers such as copolymers of vinyl acetate with acrylic esters, copolymers of vinyl chloride or vinylidene chloride with acrylic esters, copolymers based on acrylic styrene esters, etc. The above list is in no way limiting.
Zahlreiche thermokoagulierbare Latex-Zusammensetzungen sind in der Literatur beschrieben. Es handelt sich dabei immer um Zusammensetzungen, die dazu bestimmt sind, bestimmte Arbeitsvorgänge zu erleichtern und zu verbessern, wie beispielsweise die Herstellung von Gegenständen mit dicken oder dünnen Wänden, die durch Eintauchen von geeigneten Formen in die Latexmasse hergestellt werden, und die auf dem paratextilen Sektor Anwendung finden, um den Verbund von nichtgewebten Gegenständen zu bewirken, da sich die Verbindung der kleinen Fäserchen mit Hilfe von thermosensiblem Latex sehr viel homogener durchführen läßt.Numerous thermocoagulable latex compositions are described in the literature. They are always compositions designed to facilitate and improve certain operations, such as the manufacture of objects with thick or thin walls, obtained by immersing suitable moulds in the latex mass, and which are used in the paratextile sector to bond non-woven objects, since the bonding of the small fibres can be carried out in a much more homogeneous manner using thermosensitive latex.
Bei der Anwendung von Pigmentzusammensetzungen auf Textilien trifft man nun häufig ein Hindernis an, das in der Tendenz der Pigmentzusammensetzungen besteht, im Laufe der Trocknung, die der Imprägnation folgt, zu wandern. Das die Pigmentzusammensetzung enthaltende Bad wandert nach und nach und in dem Maße, wie die Temperatur erhöht wird, vom Inneren des Textilmaterials zu dessen Oberfläche, die sich mit unlöslichem Pigment anreichert.When applying pigment compositions to textiles, one frequently encounters an obstacle consisting in the tendency of the pigment compositions to migrate during the drying process following impregnation. The bath containing the pigment composition gradually migrates, as the temperature is increased, from the interior of the textile material to its surface, which becomes enriched with insoluble pigment.
Diese Anreicherung führt zu den unerwünschten bekannten Phänomenen wie unregelmäßiges Aussehen, schlechte Farbschärfe und dergleichen. Im Hinblick auf die Anhäufung von Pigment auf der Oberfläche des Textilmaterials pflanzt sich das Wanderungsphänomen in seiner Auswirkung häufig auch noch dadurch auf dem fertiggestellten Gegenstand fort, daß die erhaltenen Farbnuancen nicht abriebfest sind.This accumulation leads to the undesirable known phenomena such as irregular appearance, poor color definition and the like. With regard to the accumulation of pigment on the surface of the textile material, the migration phenomenon often also has an effect on the finished article in that the color shades obtained are not abrasion-resistant.
Aus der DE-OS 23 58 453 ist ein Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung mit Hilfe von Pigmentfarbstoffen und einem Latex als Bindemittel bekannt, wobei als Latex auch ein Polymerisationsprodukt auf der Basis Urethan-Alkylen Einsatz findet. Dieser Stoff dient dort als Bindemittel selbst, nicht aber zur Thermosensibilisierung eines anderen vorhandenen Bindemittels in Latexform. Das Wanderungsphänomen ist dort nicht angesprochen und auch eine Lösungsanregung zur Verhinderung der Wanderung nicht gegeben.DE-OS 23 58 453 describes a process for pigment dyeing and printing using pigment dyes and a latex as a binding agent, whereby a polymerization product based on urethane alkyls is also used as the latex. This substance is used as the binding agent itself, but not for thermosensitizing another existing binding agent in latex form. The migration phenomenon is not addressed there, nor is a solution suggested to prevent migration.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art aufzuzeigen, mit dem das Phänomen der Wanderung der Farbpigmente unterbunden werden kann.The present invention is based on the object of demonstrating a method of the generic type with which the phenomenon of migration of the color pigments can be prevented.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1.The solution according to the invention results from the characterizing part of patent claim 1.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der Einsatz des dort näher angegebenen Wirkstoffes für die Thermosensibilisierung des eingesetzten Bindemittels in Latexform in Verbindung mit der Wärmebehandlung des Behandlungsgutes zwecks Koagulieren des Latex vor der Trocknung des Behandlungsgutes jegliche Wanderung der Farbpigmente im Laufe des Trocknungsvorganges unterbindet. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.It has surprisingly been found that the use of the active ingredient specified therein for the thermosensitization of the binder used in latex form in conjunction with the heat treatment of the material to be treated in order to coagulate the latex before drying the material to be treated prevents any migration of the color pigments during the drying process. Preferred embodiments are characterized in the subclaims.
Die Anteile dieses Copolymers bezüglich der Menge des nutzbaren Bindemittels können zwischen 2 und 80% variieren und liegen vorzugsweise zwischen 5 und 30%.The proportions of this copolymer with respect to the amount of usable binder can vary between 2 and 80% and are preferably between 5 and 30%.
Man imprägniert ein zuvor hydrophilisiertes und gebleichtes Baumwollgewebe in einem Bad folgender Zusammensetzung:
5 g/l eines Farbpigmentes
40 g/l eines Bindemittels
20 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes
A previously hydrophilized and bleached cotton fabric is impregnated in a bath with the following composition:
5 g/l of a colour pigment
40 g/l of a binder
20 g/l of a thermosensitizer
Nach dem Imprägnieren wird das Gewebe zwischen den Walzen eines Foulards derart ausgedrückt, daß es 80% seines Imprägnationsbadgewichtes behält. Man unterzieht den Prüfling dann einer schnellen Vortrocknung durch Hindurchlaufenlassen durch einen Tunnel aus Infrarotstrahlern, die eine Maximalemission zwischen 2,3 und 3,4 Nanometer haben, wobei die Aussetzungsdauer 15 Sekunden beträgt.After impregnation, the fabric is squeezed between the rollers of a padder so that it retains 80% of its impregnation bath weight. The sample is then subjected to rapid pre-drying by passing it through a tunnel of infrared emitters with a maximum emission between 2.3 and 3.4 nanometers for an exposure time of 15 seconds.
Am Ausgang des Tunnels wird der noch feuchte Prüfling bei einer Temperatur von 100°C getrocknet und dann einer Wärmebehandlung mittels Warmluft von 150°C während 5 Minuten unterzogen.At the exit of the tunnel, the still damp test specimen is dried at a temperature of 100°C and then subjected to a heat treatment using hot air at 150°C for 5 minutes.
Farbstoff: Pigmentfarbstoff von der BASF, Handelsname Blau Helizarin R.Colorant: Pigment dye from BASF, trade name Blue Helizarin R.
Bindemittel: Wässerige, thermokoagulierbare Emulsion von 40% Trockenmaterie, gebildet aus einem Copolymer aus Äthylacrylat und Butylacrylat und Methylacrylamid.Binder: Aqueous, thermocoagulable emulsion of 40% dry matter, formed from a copolymer of ethyl acrylate and butyl acrylate and methylacrylamide.
Thermosensibilisierungsstoff: Wässerige Lösung von 30% eines Copolymers von Urethan-Alkylenoxid entsprechend der vorstehend genannten allgemeinen Formel und erhalten nach Beispiel 1 des französischen Patentes 22 80 644.Thermosensitizer: Aqueous solution of 30% of a copolymer of urethane-alkylene oxide corresponding to the general formula given above and obtained according to Example 1 of French Patent 22 80 644.
Nach der Behandlung erhält man ein Blaukolorit in perfekter Entsprechung des eingesetzten Farbstoffes mit hervorragender Farbschärfe und absolut gleich getönt.After treatment, you get a blue color that perfectly matches the dye used, with excellent color sharpness and absolutely the same tone.
Ein unter den gleichen Arbeitsbedingungen, aber in Abwesenheit des Thermosensibilisierungsstoffes behandelter Prüfling zeigt eine weniger lebhafte Färbung und vor allen Dingen ein deutlich ungleichförmiges Oberflächenaussehen, was auf eine beträchtliche Wanderung hinweist.A specimen treated under the same working conditions but in the absence of the thermosensitizing agent shows a less vivid coloration and, above all, a clearly non-uniform surface appearance, indicating considerable migration.
Verfahrensablauf identisch dem Beispiel I, jedoch mit folgenden Abwandlungen:Procedure identical to Example I, but with the following modifications:
Das Gewebe ist eine Polyesterviskose.The fabric is a polyester viscose.
Farbstoff: 5 g/l eines Pigmentfarbstoffes der BASF unter dem Handelsnamen Rot Helizarin R.Colorant: 5 g/l of a pigment dye from BASF under the trade name Red Helizarin R.
Bindemittel: Wässerige Emulsion von 45% Trockenmaterie, gebildet aus einem Copolymer von Äthylacrylat-Acrylonitril.Binder: Aqueous emulsion of 45% dry matter, formed from a copolymer of ethyl acrylate-acrylonitrile.
Thermosensibilisierungsstoff: identisch wie im Beispiel I.Thermosensitizer: identical to Example I.
Nach der Behandlung erhält man ein Rotkolorit guter Intensität ohne jede Wanderungserscheinung und somit in besonderem Maße gleich getönt im Verhältnis zu einem Prüfling, der in Abwesenheit des Thermosensibilisierungsstoffes behandelt wird.After the treatment, a red colour of good intensity is obtained without any migration phenomena and thus to a particularly high degree of uniformity in comparison to a test specimen which was treated in the absence of the thermosensitising agent. is treated.
Bedingungen identisch wie im Beispiel I, wobei jetzt jedoch nach Durchtritt durch den Tunnel man den Prüfling bei 100°C trocknet, nachdem man zuvor den Prüfling doppelt liegend gefaltet hat, um so besonders schwere Trocknungsbedingungen zu erzeugen und die Möglichkeiten von Wanderungen in besonderem Maße zu erhöhen.Conditions are identical to those in Example I, but now after passing through the tunnel the test specimen is dried at 100°C after having previously folded the test specimen in half in order to create particularly difficult drying conditions and to increase the possibility of migration to a particularly high degree.
Nach der Behandlung stellt man bei der Auffaltung des Prüflings fest, daß die beiden Gewebeflächen absolut identisch sind, ein besonders signifikantes Ergebnis und der Beweis des Fehlens jeglicher Wanderung.After treatment, when the sample is unfolded, it is found that the two tissue surfaces are absolutely identical, a particularly significant result and proof of the absence of any migration.
Führt man denselben Versuch ohne Thermosensibilisierungsstoff durch, sieht man beim Auffalten des Gewebes eine wenig gefärbte Innenseite, da der Farbstoff auf die gegenüberliegende Seite gewandert ist.If the same experiment is carried out without a thermosensitizer, the inside of the fabric is slightly colored when the fabric is unfolded because the dye has migrated to the opposite side.
Die Versuchsbedingungen sind identisch wie beim Beispiel III, wobei jetzt allerdings der Thermosensibilisierungsstoff eine Lösung von 5 g/l eines Copolymers von Urethan- Alkylenoxid entsprechend demjenigen ist, wie im Beispiel III des französischen Patentes 22 80 644 beschrieben.The test conditions are identical to those of Example III, except that the thermosensitizer is now a solution of 5 g/l of a urethane-alkylene oxide copolymer corresponding to that described in Example III of French Patent 22 80 644.
Nach der Behandlung stellt man wiederum das vollständige Fehlen jeglicher Wanderung beim Prüfling fest, wobei darüber hinaus die Farbtöne absolut konform den gewöhnlichen Normen bezüglich der Farbtonintensität waren.After treatment, the complete absence of any migration in the test specimen was again observed, and, moreover, the colours were absolutely in conformity with the usual standards regarding colour intensity.
Versuchsbedingungen identisch dem Beispiel I, wobei man aber anstelle von 40 g des thermokoagulierbaren Bindemittels 25 g/l eines nicht thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, das aus einer wässerigen Lösung von 40% eines Copolymers von Äthylacrylat-Acrylonitril gebildet ist, und man ferner 15 g/l des thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, wie im Beispiel I angegeben. Nach der Behandlung stellt man fest, daß auch hierbei der Prüfling keinerlei Wanderungsphänomene aufzeigt. Ein Prüfling, der unter den im übrigen gleichen Bedingungen mit 40 g/l der nicht thermokoagulierbaren Emulsion behandelt wird, also ohne thermokoagulierbaren Latex, weist eine weniger lebhafte und sehr viel ungleichförmigere Färbung auf.Test conditions identical to Example I, but using 25 g/l of a non-thermocoagulable binder consisting of a 40% aqueous solution of an ethyl acrylate-acrylonitrile copolymer instead of 40 g of thermocoagulable binder, and using 15 g/l of the thermocoagulable binder as indicated in Example I. After treatment, it is found that the sample does not show any migration phenomena. A sample treated under the same conditions with 40 g/l of the non-thermocoagulable emulsion, i.e. without thermocoagulable latex, shows a less vivid and much more uneven coloration.
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