DE3045469A1 - Verfahren zum faerben von cellulose - Google Patents
Verfahren zum faerben von celluloseInfo
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Description
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen-Bayerwerk Zentralbereich
Patente, Marken und Lizenzen Mi/ABc
1· Dez. 1980
Verfahren zum Färben von Cellulose
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von cellulosehaltigen Materialien, insbesondere Papier,
mit kationischen Anthrachinonfarbstoffen der allgemeinen Formel
R1
h R4
2(
2 An(~' (I)
worin
A. und A« gleiche oder verschiedene Reste von anionischen
Gruppen freier Anthrachinonfarbstoffe,
Y1 und Y2 gleiche oder verschiedene zweiwertige Brückenglieder,
Z eine direkte Bindung oder ein zweiwertiges Brückenglied und
R1 - R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-
Alkyl, 3- oder J'-Hydroxy-C.j-C4-Alkyl sind, oder
Le A 20 744
-χ-
30Α5469
R- und R2 bzw. R3 und R4 zusammen mit dem Stickstoff
einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden, und
ein Anion ist.
Bevorzugte Verwendung finden solche Farbstoffe, in
denen
R. gleich sind
und A_ bzw.
und Y_ bzw.
und
Als Brückenglieder Y1 und Y_ sind z.B. zu nennen:
C 2-C [--Alkyl en, das durch Sauerstoff oder Phenyloxy
unterbrochen sein kann, Phenylen oder Benzylen. Diese Reste sind insbesondere über ein Stickstoffatom an das
Anthrachinon gebunden.
Als Brückenglieder Z sind z.B. zu nennen: C^-C-^
len oder C2-C--Alkenylen, die durch Sauerstoff, Stickstoff
oder eine Carbonylgruppe unterbrochen sein können, Phenylen, Benzylen oder Xylylen.
R. und R2 bzw. R3 und R. bilden zusammen mit dem Stickstoff
beispielsweise einen Pyrrolidion-, Morpholin- oder Piperidin-Ring.
Von den Farbstoffen der Formel (I) sind die der allgemeinen Formel
Le A 20 744
O NH-
hervorzuheben, worin R5 Wasserstoff, C1-C3-AlKyI, Phenyl oder Tolyl,
Rg Wasserstoff, Chlor oder Brom, R7 Amino, Hydroxy, Chlor oder Brom,
η 0-4,
X C2-C,--Alkylen, 3-Oxa-pentylen, Phenylen, Benzylen
oder einen Rest der Formel
o- (CH2
2 oder 3 und
eine direkte Bindung, C^-Cg-Alkylen
Alkenylen, Cc-C^Oxaalkylen, Cc-C-^
2-Oxapropylen, Phenylen, Benzylen oder XyIylen
bedeuten, und worin
, R2 und An(-) die obengenannte Bedeutung haben.
Von Interesse ist die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel II
worin
R5 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Isopropyl oder p-Tolyl,
Le A 20 744
R,- Wasserstoff oder Brom
ο '
ο '
η 0 und
X Ethylen, Propylen, p-Phenylen, 1,3- oder 1,4-Benzylen
oder ein Rest der Formel
sind und
R., R2/ Z und An die in Formel II angegebene Bedeutung
besitzen.
Von besonderem Interesse ist die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel II,
worin
Z Ethylen, Propylen, Butylen, 2-Butenylen, 2-Oxopropylen,
p-Phenylen oder p-Xylylen ist und
R·} , R2, R^, R^, R" n, χ und An die in Formel II angegebene
Bedeutung besitzen.
Von ganz besonderem Interesse ist die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel II,
worin
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl,
Le A 20 744
-5 ~
Ethyl, ß-Hydroxyethyl, ß-Hydroxy-propyl oder ß-Hydroxybutyl
ist und
g, R7, η, X, Z und An die in Formel II angegebene
Bedeutung besitzen.
Von besonderer Bedeutung ist die Verwendung von Farbstoffen der allgemeinen Formel II,
worin
R1 und R„ unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl,
Ethyl, ß-Hydroxyethyl, ß-Hydroxy-propyl oder B-Hydroxybutyl,
Rc Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Isopropyl oder p-Tolyl,
R4. Wasserstoff oder Brom,
ο
ο
η 0,
Z Ethylen, Propylen, Butylen, 2-Butenylen, 2-0xopropylen,
p-Phenylen oder p-Xylylen,
X Ethylen, Propylen, p-Phenylen, 1,3-Benzylen, 1,4-Benzylen
oder ein Rest der Formel
und
0
An ein Anion sind
An ein Anion sind
Le A 20 744
Man erhält die erfindungsgemäßen Farbstoffe in an sich
bekannter Weise z.B. indem man Verbindungen der allgemeinen Formel
(Ill) O HN X
worin
Q1 NR1R ist und
R5, R_, η und X die oben angegebene Bedeutung besitzen,
mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
Q2-Z—Q2 (IV)
worin Q2 eine der üblichen Abgangsgruppen wie z.B. Chlor,
Brom, Jod oder der Tosylatrest ist und Z die o.a. Bedeutung besitzt, umsetzt oder indem man Verbindungen
der allgemeinen Formel III, worin Q1 eine der o.a. Ab-
5 7
gangsgruppen ist und R -R, η und X die o.a. Bedeutung besitzen, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IV, worin Q2 NRiR9 ist und Z die °-a- Bedeutung besitzt, umsetzt.
gangsgruppen ist und R -R, η und X die o.a. Bedeutung besitzen, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IV, worin Q2 NRiR9 ist und Z die °-a- Bedeutung besitzt, umsetzt.
Als Anionen An kommen die für kationsiche Farbstoffe
üblichen farblosen organischen und anorganischen Anionen
Le A 20 744
beispielsweise Chlorid, Bromid, Jodid, Hydroxyl, Hydrogensulfat,
Sulfat, Nitrat, Dihydrogenphosphat, Hydrogenphosphat, Phosphat, Carbonat, Methosulfat, Ethosulfat,
Acetat, Propionat, Benzolsulfonat und Toluolsulfonat in Betracht.
Das Anion ist im allgemeinen durch das Herstellungsverfahren gegeben. Vorzugsweise liegen die Farbstoffe
als Chloride, Hydrogensulfate, Sulfate, Methosulfate oder Acetate vor. Die Anionen können in bekannter
Weise gegen andere Anionen ausgetauscht werden.
Die Farbstoffe sind an sich bekannt; ihre Herstellung ist z.B. in der Deutschen Offenlegungsschrift 23 38 151
beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Farbstoffe werden entweder als Farbstoff-Pulver-Präparationen
verwendet oder bevorzugt in Form von konzentrierten Farbstoff-Lösungen zum Einsatz
gebracht. Pulver-Präparationen werden in üblicher Weise mit Coupagemitteln wie Natriumsulfat, -phosphaten, -chlorid,
-acetat eingestellt oder als Sprühtrocknungsmarken in den Handel gebracht. Die konzentrierten Farbstoff-Lösungen
können wäßriger oder wäßrig/organischer Art sein, wobei übliche umweltfreundliche und möglichst
gut abbaubare organische Zusätze bevorzugt werden, wie organische Säuren bzw. Essigsäure, Ameisensäure,
Amide wie Formamid, Dimethylformamid, Harnstoff, Alkohole
wie Glykol, Diglykol, Diglykolether bzw. Methyloder Ethylether. Die Herstellung der konzentrierten
Farbstoff-Lösungen erfolgt in üblicher Weise beispiels-
Le A 20 744
weise durch Auflösen des Farbstoffs (als Paste oder Pulver) im geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch.
Die Farbstoff-Pulver oder -Lösungen werden im allgemeinen
nach Verdünnen mit Wasser zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Färben verwendet.
Eingesetzt werden die Farbstoffe zum Papiermasse-Färben oder zur Papieroberflächenfärbung z.B. Beschreiben und
Bedrucken. Sie sind geeignet für geleimte oder für ungeleimte Papiersorten ausgehend von gebleichtem oder ungebleichtem
Zellstoff verschiedener Provienienz wie Nadel- oder Laubholz-Sulfit- und/oder -Sulfat-Zellstoff.
Das Färben erfolgt vorzugsweise bei pH-Werten von 4 bis 8, insbesondere pH 5 bis 7. Die Färbetemperatur beträgt
im allgemeinen 10° bis 500C, vorzugsweise etwa 2O0C.
Die bei der Papierfärbung und -Herstellung üblichen Hilfsmittel und Füllstoffe können beim Einsatz der erfindungsgemäßen
Farbstoffe mitverwendet werden.
Die Farbstoffe besitzen bei der Papierfärbung ein ausgezeichnetes Ziehvermögen·
Die mit den erfindungsgemäßen Farbstoffen erhaltenen
Papierfärbungen zeichnen sich durch sehr gute Wasserechtheit
(Ausblutechtheit) sowie Säure-, Alkali- oder Alaun-
Le A 20 744
Echtheit aus. Hervorzuheben ist aber die überraschend hohe Lichtechtheit der Papierfärbungen. Auch auf die
Brillanz und Klarheit der Farbtöne ist hinzuweisen. Ferner ist das Kombinationsverhalten mit geeigneten
Farbstoffen sehr gut.
Die Farbstoffe können auch zum Färben von anderen Cellulosematerialien wie Baumwolle und von Celluloseregenerat-Fasern
eingesetzt werden, ohne daß die bisher üblichen Hilfsmittel wie z.B. die Tannin-Vorbehandlung
angewendet werden müssen; auch auf die Zugabe von Salz kann verzichtet werden.
Das Färben erfolgt dann vorzugsweise bei Werten von 4-8, insbesondere bei pH 5 bis 7. Die Färbetemperatur
beträgt im allgemeinen 60° bis 13O0C, vorzugsweise
80° bis 1000C.
Le A 20 744
AH -
Ein aus 60% Holzschliff und 40% ungebleichtem Sulfitzellstoff bestehender
Trockenstoff wird im Holländer mit Wasser angeschlagen und bis zum Mahlgrad 40° SR gemahlen, so daß der Trockengehalt
etwas über 2,5 % liegt, und anschließend mit Wasser auf 2,5 % Trockergehalt
des Dickstoffs eingestellt.
200 Teile dieses Dickstoffs werden mit 5 Teilen einer 0,5 %igen wässrigen Lösung des Farbstoffs der Formel A
CH.
H 0
2 C
,_i„ 4
versetzt, ca. 5 Minuten verrührt, 2 % Harzleim und 3 % Alaun (bzeogen
auf Trockenstoff) zugegeben und wiederum einige Minuten homogen verrührt. Man verdünnt dann die Masse mit ca. 500 Teilen Wasser und
stellt hieraus in üblicher Weise durch Absaugen über einen Blattbildner Papierblätter her. Die Papierblätter weisen eine rotstichig
blaue Färbung auf. Das Abwasser der Färbung ist praktisch farbstoffrei,
3eispie1 2
Beim Färben ungeleimter Papiermasse unter sonst gleichen Färbebedingungen
erhält man ebenfalls eine kräftige rotstichig blaue Färbung mit praktisch farbstofffreiem Abwasser.
Le A 20 744
3045Α69
Verwendet man gebleichten SuIfitzellstoff zur Herstellung des
Dickstoffs und setzt diesen Dickstoff zur Färbung ein, so erhält man nach den oben angegebenen Verfahren rotstichig blaue Papierfärbungen
und praktisch farbstofffreises Abwasser.
Verwendet man statt des in Beispiel 1 eingesetzten Farbstoffes solche der folgenden Formeln B-E, so erhält man Färbungen mit
den in der Tabelle angegebenen Farbtönen; das Abwasser der Färbungen ist praktisch farbstofffrei.
CH,
0 HN— (CH2)3-N-CH2-/OVCH2-N-(CH2)3
. NH 0
CH
0 NH,
CH
O HN—(CH,)--N-
ί 6 j
CH
Le A 20 744
- yt -
CH.
CH,
ι I
CH,
CH,
2Cl
O NH
CH,
CH-
i 2Cl
Beispiel | Farbstoff der Formel | Farbton der Färbung |
4 | D | grünst, blau |
5 | C | rotst. blau |
6 | D | rostst. blau |
7 | E | rotst. blau |
Le A 20 744
Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zum Färben von cellulosehaltigen Materialien, insbesondere Papier, dadurch gekennzeichnet, daß man kationische Anthrachinonfarbstoffe der allgemeinen
FormelA1-Y1-N-Z-N-Y0-A0
III , ά c2 4AnworinA. und A0 gleiche oder verschiedene Reste von anionischen Gruppen freier Anthrachinonfarbstoffe,Y1 und Y- gleiche oder verschiedene zweiwertige Brückenglieder,Z eine direkte Bindung oder ein zweiwertiges Brückenglied undR1 - R. unabhängig voneinander Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, ß- oder ir-Hydroxy-C^C4-Alkyl sind,oderund R2 bzw. R3 und R4 zusammen mit dem Stickstoff einen 5- oder 6-gliedrigen Ring bilden,
undAn^ ein 2^11011 ist'verwendet.Le A 20 744Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe des Anspruchs 1 verwendet, worinA1 und A2 bzw. Y1 und Y~ bzw. R.,/ R2' R3 und R4 gleich sind.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe des Anspruchs 1 verwendet, worinY1 und Y2 für C2-C5-Alkylen, das durch Sauerstoff oder Phenylenoxy unterbrochen sein kann, Phenylen oder Benzylen, die über Stickstoff an A1 bzw. A„ gebunden sind undZ1 für eine direkte Bindung oder für C2-C--Alkylen oder C^-CU-Alkenylen, die durch Sauerstoff, Stickstoff oder eine Carbonylgruppe unterbrochen sein können, Phenylen, Benzylen oder Xylylen stehen.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man kationische Anthrachinonfarbstoffe der allgemeinen FormelO NH-:Le A 20 744worinR5 Wasserstoff, C1-C3-Al]CyI, Phenyl oder Tolyl,R, Wasserstoff, Chlor oder Brom, R7 Amino, Hydroxy, Chlor oder Brom, η 0-4,X C2 -Cn.-Alkylen, 3-Oxa-pentylen, Phenylen, Benzylen oder einen Rest der Formel-O-(CH2)p-ρ 2 oder 3 undZ1 eine direkte Bindung, C2-Cg-Alkylen, ^2-Cg-Alkenylen, Cc-Cy-Oxaalkylen, Cg-C^-Azaalkylen, 2-Oxapropylen, Phenylen, Benzylen oder Xylylen bedeuten, und worinR1, R~ und An die Bedeutung des Anspruchs 1 haben, verwendet.5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Farbstoffe der Formel des Anspruchs 4 verwendet, worinR1 und R- unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, ß-Hydroxyethyl, ß-Hydroxy-Le A 20 744- yr-ethyl/ ß-Hydroxy-propyl oder ß-Hydroxybutyl,Rc Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Isopropyl oder p-Tolyl,R, Wasserstoff oder Brom,η Ο,Z Ethylen, Propylen, Butylen, 2-Butenylen, 2-Oxopropylen, p-Phenylen oder p-Xylylen,X Ethylen, Propylen, p-Phenylen, 1,3-Benzylen, 1,4-Benzylen oder ein Rest der FormelundAn ein Anion sind.Le A 20 744
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803045469 DE3045469A1 (de) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Verfahren zum faerben von cellulose |
GB8136088A GB2088417B (en) | 1980-11-27 | 1981-11-30 | Process for the dyeing of cellulose |
FR8122496A FR2495201A1 (fr) | 1980-12-02 | 1981-12-01 | Procede de teinture de cellulose |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803045469 DE3045469A1 (de) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Verfahren zum faerben von cellulose |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3045469A1 true DE3045469A1 (de) | 1982-07-01 |
Family
ID=6118147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803045469 Withdrawn DE3045469A1 (de) | 1980-11-27 | 1980-12-02 | Verfahren zum faerben von cellulose |
Country Status (2)
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---|---|
DE (1) | DE3045469A1 (de) |
FR (1) | FR2495201A1 (de) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2338151A1 (de) * | 1972-08-09 | 1974-02-21 | Allied Chem | Farbstoffe und deren verwendung |
CH602862A5 (de) * | 1974-12-20 | 1978-08-15 | Sandoz Ag | |
CH632783A5 (de) * | 1977-12-28 | 1982-10-29 | Ciba Geigy Ag | Verfahren zur herstellung von loesungen von salzen wasserloeslicher carbonsaeuren kationischer farbstoffe bzw. optischer aufheller. |
US4221562A (en) * | 1978-05-04 | 1980-09-09 | Scott Paper Company | Bleed-fast cationic dyestuffs |
-
1980
- 1980-12-02 DE DE19803045469 patent/DE3045469A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-12-01 FR FR8122496A patent/FR2495201A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2495201B1 (de) | 1985-04-19 |
FR2495201A1 (fr) | 1982-06-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |