DE3118556A1 - Quaternaere ammoniumverbindungen, ihre herstellung und ihre verwendung bei der textilfaerbung - Google Patents
Quaternaere ammoniumverbindungen, ihre herstellung und ihre verwendung bei der textilfaerbungInfo
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Description
Vyzkumny ustav zuslechtovaci
Dvur Kralove n/Lab.
CSSR
CSSR
Quaternäre Ammoniumverbindungen,ihre Herstellung und
ihre Verwendung bei der Textilfärbung
Die Erfindung betrifft neue quaternäre Ammoniumverbindungen, ihre Herstellung und ihre Verwendung zum
Färben von cellulosehaltigen Fasermaterialien und deren Gemischen mit Polyesterfasern, wobei das Textilmaterial
einer Behandlung bei höherer Temperatur unterworfen wird.
Das Färben und Bedrucken von cellulosehaltigen Fasermaterialien unter Verwendung von quaternären Ammoniumverbindungen
der allgemeinen Formel 1 und 2
233-(S9873)-SF-Bk
H0C - CH - CH0
2V
N - E2
R3
R3
er
(1)
H0C - CH - CH0 - N - R0
21 ι 2 ι 2
Cl OH
Cl
(2)
mit R., R2 und R_ = Alkyl
ist in der letzten Zeit Gegenstand stark untersuchter Technologien und zahlreicher Patente. Die Vorteile der
Applikation dieser Verbindungen liegen insbesondere in der höheren Farbstoffausbeute, der Steigerung der Echtheitswerte
und der Herabsetzung der Ansprüche beim Waschen der gefärbten Textilmaterialien.
Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel 1 und 2 wird ausgenutzt, daß sie in alkalischem Medium mit
den Hydroxylgruppen der Cellulose reagieren. Während die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 eine direkte Reaktion
eingehen, werden die Verbindungen der allgemeinen Formel 2 in alkalischem Medium zunächst in die entsprechenden
Verbindungen der allgemeinen Formel 1 umgewandelt, Bei der Reaktion mit Cellulose kommt es zur Verätherung,
wobei die Verbindungen durch ihre Epoxygruppe mit den Hydroxylgruppen der Cellulose reagieren. Die quaternäre
Ammoniumgruppe ist dann befähigt, in der nächsten Phase anionaktive Farbstoffe zu binden.
Am vorteilhaftesten sollen die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 und 2 so angewandt werden, daß man zunächst
ein cellulosehaltiges Fasermaterial in alkalischem Medium mit ihnen kationisiert und erst dann in der nächsten
Flotte einen Farbstoff appliziert.
Die gleichzeitige Färbung und Kationisierung ist
lediglich bei der Fixation durch Kühlablagerung in Wickelform
vorteilhaft.
Bei Thermofixationsverfahren ist die Farbstoffausbeute,
insbesondere bei Reaktivfarbstoffen, verhältnismäßig
niedrig.
Trotz erheblicher Fortschritte bei der chemischen Textilveredlung werden auf dem Gebiet des Färbens und
Bedrückens von Materialien aus Cellulose- und Polyesterfasergemischen
immer noch neue, rationellere Färbeverfahren gesucht. Die unterschiedliche Anfärbbarkeit der
beiden Gemischkomponenten erschwert die Anwendung wirtschaftlich vorteilhafter Einbad- und Einstufenverfahren,
so daß gegenwärtig derartige Textilien überwiegend nach Einbad- oder Zweibadverfahren zweistufig gefärbt werden.
Zum Textildruck werden bisher am häufigsten Pigmentfarbstoffe verwendet, die mit synthetischen fUmbildenden
Bindemitteln auf den Fasern fixiert werden. Die Anwendung von Dispersions- und Reaktivfarbstoffen zum Textildruck
wird stets dadurch kompliziert, daß die Druckpasten wegen der Fixation des Reaktivfarbstoffs Alkali enthalten müssen,
wodurch die Ausbeute der Dispersionsfarbstoffe ungünstig beeinflußt wird. Dies führt wiederum zur Verschmutzung des
Weißgrunds bei nachträglichem Waschen. Die Anwendung spezieller Farbstoffe, die mit Hilfe von Quellmitteln
auch auf die Cellulosekomponente fixiert werden, ist derzeit noch zu kostspielig und im Hinblick auf den
Umweltschutz problematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue quaternäre Ammoniumverbindungen, ihre Herstellung und
neue Färbeverfahren unter Verwendung dieser Verbindungen anzugeben, bei denen die oben erwähnten Nachteile
des Standes der Technik nicht auftreten.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Die erfindungsgemäßen quaternären Ammoniumverbindungen
besitzen die allgemeine Formel 3
Y-CH0- (CH0) m -
R1 Ί Θ
ηθ
2- (CH2)m
η X (3) ,
in der bedeuten:
X ein Anion einer starken anorganischen oder organischen Säure;
Y ein Halogenatom; m 1,2,3 oder 4; η 1,2 oder 3;
, R3 ein Wasserstoffatom, C1- bis C5-AIkVl oder
C1- bis Ce-Hydroxyalkyl
und
R2 C1- bis C20-Alkyl oder C1- bis C^-Hydroxyalkyl,
C7- bis C26-Alkyiaryl odor C5-, C1Q- oder C12-Aryl.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen reagieren überraschenderweise
in Gegenwart Ammoniak freisetzender Substanzen, insbesondere zB Hexamethylentetramin und
Ammoniumcarbonat, bei Temperaturen über 18o 0C mit
Cellulose unter Ausbildung kovalenter Bindungen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind daher vorteilhaft
beim Färben und Bedrucken von cellulosehaltigen Fasermaterialien anwendbar.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß die obige Reaktion weder durch anionische Farbstoffe noch
durch weitere Hilfsmittel wie zB Migrationsinhibitoren
und Verdickungsmittel beeinflußt wird. Hierin liegt ein entscheidender Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen
Verbindungen und den oben angeführten Verbindungen der allgemeinen Formel 1 und 2.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich auch beim Färben von Gemischen von Cellulose- und Polyesterfasern
mit anionaktiven und Dispersionsfarbstoffen vorteilhaft verwenden. Gleichzeitig erfolgt ferner durch
thermische Solbildung des Dispersionsfarbstoffs auf der Polyesterfaser Reaktion zwischen den erfindungsgemäßen
Verbindungen und der Cellulose. Hier binden die quaternären Ammoniumgruppen zugleich den anionaktiven Farbstoff.
Da die Färbeflotte bzw Druckpaste kein Alkali enthält, verschlechtert sich ihre Stabilität nicht,
und es kommt auch nicht zu einer Verringerung der Ausbeute des Dispersionsfarbstoffs auf der Polyesterkomponente
. Zum Decken der Cellulosekomponente können Substantiv-, Reaktiv-, Säure- sowie auch Metallkomplexfarbstoffe
verwendet werden.
Wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, enthalten die Färbeflotten bzw Druckpasten beim Färb- oder
Druckprozeß außer den Dispersions- und anionaktiven Farbstoffen noch erfindungsgemäße Verbindungen der
Formel 3 sowie eine bei Erhitzen Ammoniak freisetzende Substanz bzw ein Verdickungsmittel.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben oder Bedrucken eignen sich vor allem solche Verbindungen der
Formel 3, bei denen Y ein Chlor- oder Bromatom und R.,
R~ Methylgruppen bedeuten.
Als Anionen X eignen sich Anionen von anorganischen Säuren wie zB Chlorid, Bromid, Sulfat und
Phosphat und Anionen von aromatischen sowie niederen aliphatischen Sulfonsäuren wie Benzolsulfonat, p-Toluolsulfonat,
Methansulfonat oder Athansulfonat und ferner
Anionreste saurer Alkylester von anorganischen Säuren wie Methosulfat oder Äthosulfat.
Beispiele für erfindungsgemäße Verbindungen der
Formel 3 sind etwa folgende Substanzen:
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumchlorid,
N-(2-brommethyl)-N-hydroxyäthyl-N.N-dimethylammoniummethosulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-stearylammoniumchlorid,
N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-benzylammoniumchlorid,
N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-phenylammoniumchlorid,
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid,
N- (2-Chloräthyl) -N.N-dimethyl-N-hydroxyäthylanuiioniumchlorid,
N-(5-Chloramyl)-N.N.N-trimethylammoniumchlorid,
N-(3-Chlorpropyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid, N-(4-Brombutyl)-N.N-diäthyl-N-benzylammoniumchlorid,
N-(3-Brompropy1)-N.N-dimethy1-N-äthylammoniumsulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylaitimoniummethosulfat,
N-(2-Bromäthyl)-N.N-dimethyl-N-hydroxyäthylammoniumacetat
sowie etwa
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumtoluolsulfonat.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind durch an
sich bekannte Verfahren wie zB durch Quaternisierung von tertiären Aminen mit Dihalogenalkanen herstellbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist entsprechend dadurch gekennzeichnet, daß ein Dihalogenalkan mit einem tertiären
Amin nach
fi
Y-CH0-(CH0) -N-R,
2. 2. m j ί
mit R1, R2, R3, Y und m wie in Formel 3
umgesetzt wird.
Analog zu der aus Renshaw, Chemisches Zentralblatt, 1913, S. 237, an sich bekannten Verfahrensweise kann beispielsweise
wie folgt verfahren werden:
CH2Br
CH3 N-CH,
CH2Br
I2-N- CH3
CH.,
Br
Das erfindungsgemäße Färbeverfahren eignet sich für Garne, Faserbänder sowie textile Flächengebilde
wie Web- und Maschenwaren und Vliesstoffe, wobei lediglich die Bedingung besteht, daß das zu färbende
Material Hydroxylgruppen aufweist, also beispielsweise: Nativ- oder Regeneratcellulosefasern enthält. Das Textilmaterial
kann auch aus einem Gemisch solcher Fasern mit Polyester-, Polyacryl-oder Triacetatfasern bestehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben und Bedrucken
eignet sich vor allem für anionaktive Farbstoffe, zu denen die Direktfarbstoffe, Reaktivfarbstoffe und
Säurefarbstoffe gerechnet werden. Solche Farbstoffe sind im "Colour Index" (C. i.) 3. Ausgabe (1971) beschrieben;
ihre Anwendung ist in den nachstehenden Beispielen angegeben .
Das Fasermaterial wird mit den Verbindungen der Formel 3 so behandelt, daß in bekannter Weise mit wässerigen
Flotten bedruckt oder geklotzt wird. Solche Flotten enthalten die erfindungsgemäßen Verbindungen in Mengen von
5 bis 100 g/kg und vorzugsweise 10-60 g/kg und eine Ammoniak freisetzende Substanz in einer Menge von 5 bis
100 g/kg, jeweils bezogen auf das Gewicht der Druckpaste bzw der Klotzflotte.
Unter den Ammoniak freisetzenden Substanzen sind bekannte
, zu verschiedenen technischen Zwecken angewandte Verbindungen zu verstehen. Für das erfindungsgemäße Färbe-
und Druckverfahren eignen sich sowohl organische Verbindungen wie z. B. Hexamethylentetramin als auch anorganische
Verbindungen auf der Basis von Ammoniumsalzen, zß
Ammoniumcarbonat.
Druckpasten enthalten darüber hinaus herkömmliche Verdickungsmittel wie beispielsweise Galactomannate,
Alginate, Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Stärke oder Pflanzengummi.
Die Klotzflotte wird auf das Textilmaterial mit einem Abquetschgrad von 60 bis 100 % aufgetragen.
Nach dem Trocknen bei 70 bis 140 0C wird das Fasermatorial
durch Wärmebehandlung mit Trockenwärme oder Ileißdampf 1 - V) min bei 180 bis 230 0C fixiert. Nach
der Fixation wird das Textilmaterial mit einem geeigneten
anionaktiven Farbstoff gefärbt. Hierbei können sämtliche bekannten diskontinuierlichen, halbkontinuierlichen
oder kontinuierlichen, dem gegebenen Textilmaterial angepaßten Verfahren angewandt werden.
Noch vorteilhafter werden die erfindungsgemäßen Verbindungen
so angewandt, daß ein anionaktiver Farbstoff, vorzugsweise ein Direkt-, Reaktiv- oder Säurefarbstoff,
bereits Bestandteil der Klotzflotten oder Druckpasten ist.
In diesem Fall wird auch der Farbstoff unter den gleichen Verfahrensbedingungen fixiert. Unter geeigneten Bedingungen
kann beim erfindungsgemäßen Verfahren eine quantitative Ausbeute des Farbstoffs erzielt werden, was insbesondere
bei Reaktivfarbstoffen aus wirtschaftlicher Sicht außerordentlich wichtig ist. Bei Verwendung von Substantivfarbstoffen
sind Echtheitsgrade erzielbar, die hinsichtlich der meisten Kriterien den erheblich teureren Reaktiv-,
Indigosol- sowie Küpenfarbstoffen entsprechen.
Gleichzeitig mit der Verbesserung der Anfärbbarke it können durch geeignete Wahl der Substituenten R
R2 und R., in der allgemeinen Formel 3 auch einige weitere
Nebeneffekte wie dauerhafte Weichheit der Ware erzielt werden.
Beim Färben von Cellulose- und Polyesterfasergemischen nach einbadigen und einstufigen Färbe- bzw
Druckverfahren ist die Ausfällung von Komponenten in der Färbeflotte oder Druckpaste zu vermeiden, weshalb
die Auswahl der verwendbaren Verbindungen der Formel 3 beschränkt ist. Für das einbadige Verfahren zum Färben
von Cellulose- und Polyesterfasergemischen eignen sich Verbindungen der allgemeinen Formel 4
Y - CH2 - CH2 -
in der bedeuten:
X ein Anion einer anorganischen oder organischen Säure,
Y ein Halogenatom, η 1,2 oder 3,
R1, R3 C1- bis C3~Alkyl oder C1- bis ^-Hydroxyalkyl
und
R2 C1- bis C3-Alkyl, C1- bis ^-Hydroxyalkyl,
C_- bis Co-Alkylaryl oder Phenyl,
/ ο
bei denen also m = 1 ist.
Je nach der Konzentration der Verbindung der allgemeinen Formel 3 kann die Farbtiefe variiert werden,
was beim Bedrucken mit eine solche Verbindung enthaltenden Pasten und beim nachträglichen Färben mit anionaktiven
Farbstoffen ausgenützt werden kann. Der durch Bedrucken mit Pasten mit unterschiedlicher Konzentration
der. erfindungsgemäßen quaternären Ammoniumverbindungen erhaltene Effekt kann durch Verwendung ausgewählter
Farbstoffe noch verstärkt werden.
Die vollständige Farbstoffixation beim erfindungsgemäßen
Färbe- und Druckverfahren ermöglicht die Verkürzung der Verfahrensdauer. Ein weiterer Vorteil liegt
darin, daß die Waschwässer nach dem Färben fast klar bleiben, was eine wesentliche Steigerung der Abwasserreinheit
zur Folge hat.
Die quaternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel 3 können auch zur nachträglichen Verbesserung
der Echtheit der in herkömmlichen Verfahren erzielten Ausfärbungen bzw Drucke eingesetzt werden, da das
erfindungsgemäße Verfahren hierbei im eigentlichen Sinne ein neues Verfahren zur Fixierung anionaktiver Farbstoffe
darstellt.
Dabei wird so verfahren, daß die Textilware mit einer wässerigen Flotte getränkt wird, die eine quaternäre
Ammoniumverbindung der allgemeinen Formel 3'und eine
bei der Wärmefixation Ammoniak freisetzende Substanz,
insbesondere Hexamethylentetramin und Ammoniumcarbonat, enthält. Nach dom Trocknen bei 7O bis 140 0C wird die
Ware 1 bis 15 min mit überhitztem Dampf oder Heißluft bei
180 bis 230 C fixiert, dann gewaschen und getrocknet.
Derart behandelte Textilwaren weisen wesentlich verbesserte Echtheitswerte, insbesondere Naß- und Lichtechtheit,
auf.
Die Verwendung der quaternären Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formeln 3 und 4 wird im folgenden
an einigen Beispielen näher erläutert. Alle angeführten Farbstoff angaben sind dem Colour Index (CI.) ,
3. Ausgabe (1971), Band 4, entnommen.
Ein vorbehandeltes, dh ausgekochtes und ausgebleicht
tes Baumwollgewebe wurde in einem Foulard bei 30 C mit einer wässerigen Flotte in breitem Zustand imprägniert,
die
25 g/l N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumchlorid,
20 g/l Hexamethylentetramin und 15 g/l Direktblau Cl. 67
enthielt.
Nach dem Trocknen in einer Heißluft-Trockenmaschine bei 100 0C wurde das Gewebe 90 s mit Trockenwärme während
der Passage durch eine Thermosol-Hotflue-Anlage bei
200 0C fixiert. Das so behandelte Gewebe wurde in einer
herkömmlichen Breitwaschmaschine gewaschen. Da eine sehr hohe Farbstoffausbeute vorlag, blieb das Abwasser fast
klar.
Die fertige Ausfärbung wies sehr gute Echtheitswerte auf.
Ähnliche Ergebnisse sind auch unter Verwendung der nachfolgenden Direktfarbstoffe erzielbar:
Direktgelb | C. | I. | 28 |
Direktgelb | C. | I. | 29 |
Dir ektο r ange | C. | I. | 39 |
Direktrot | C. | I. | 80 |
Direktrot | C. | I. | 76 |
Direktviolett | C. | I. | 48 |
Direktviolett | C. | I. | 46 |
Direktblau | C. | I. | 106 |
Direktblau | C. | I. | 71 |
Direktblau | C. | I. | 78 |
Direktblau | C. | I. | 86 |
Direktgrün | C. | I. | 28 |
Direktbraun | C. | I. | 103 |
Direktbraun | C. | I. | 218 |
Direkts chwarζ | C. | I. | 56. |
Anstelle der obigen quaternären Ammoniumverbindung
können auch folgende Verbindungen verwendet werden:
N-(2-Brommethyl)-N-hydroxyäthyl-N.N-dimethylammoniummethosulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-phenylammoniumchlorid,
N- (2-Chloräthyl) -N.N.N-trimethylammoniumbromid,
N-(3-Chlorpropyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid,
N-(3-Brompropyl)-N.N-dimethyl-N-äthylammoniumsulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniummethosulfat,
N-(2-Bromäthyl)-N.N-dimethyl-N-hydroxyäthylammoniumacetat
und
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumtoluolsulfonat.
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumtoluolsulfonat.
Ähnliche Ergebnisse werden ferner erhalten, wenn Hexamethylentetramin durch Ammoniumcarbonat ersetzt
wird.
Eine vorgewaschene und gebleichte Maschenware aus Baumwolle/Ziellwolle-Fasartjeniiuch ((>7/33) wurde mit einer
Druckpaste bedruckt, die
540 g Natriumalginat (4—%ige wässerige Lösung),
30 g N-(2-Brommethyl)-N-hydroxyäthyl-N.N-dimethylammoniummetho
sulf at,
30 g Ammoniumcarbonat und
400 g Wasser
400 g Wasser
pro 1000 g enthielt.
Die Ware wurde nach dem bekannten Siebdruckverfahren
bedruckt. Nach dem Trocknen auf der Mansarde bei 90 C wurde die bedruckte Ware 4 min mit überhitztem Dampf bei
190 0C fixiert.
Die Maschenware wurde dann auf der Haspel mit Reaktivblau C. I. 4 (2-%ige Ausfärbung, bezogen auf
das Warengewicht) alkalifrei gefärbt. Der Färbevorgang begann bei 40 0C, wobei der Farbstoff in die Flotte dosiert
wurde, worauf die Temperatur auf 80 0C erhöht und 40 min beibehalten wurde. Es folgte Waschen und übliches
Kochseifen.
Es wurde eine blaue Ausfärbung mit sehr guten Echtheitsworten und tief ausgefärbten bedruckten Flächen erhalten.
Der Endeffekt erinnerte an Blaudruck.
Ähnliche Ergebnisse werden erzielt, wenn der obige Farbstoff zB durch einen der folgenden Reaktivfarbstoffe
ersetzt wird:
Reaktivgelb | CI. | 3 |
Reaktivgelb | CI. | 2 |
Reakt i vo range | CI. | 12 |
lic; ak. t Lvo r angc | Cf. | 5 |
Re ak t i vo r ange | CI. | 13 |
Reaktivrot | CI. | 24 |
Reaktivrot | CI. | 45 |
Reaktivrot | CI. | 31 |
Reaktivviolett | CI. | 1 |
Reaktivblau | CI. | 5 |
Reaktivblau | CI. | 13 |
Reaktivgrün | CI. | 8 |
Reaktivbraun | CI. | 2 |
Reaktivs chwarζ | CI. | 8. |
Anstelle der obigen quaternären Ammoniumverbindung
kann ferner zugleich eine der nachstehenden Verbindungen verwendet werden:
N- (2-Chloräthyl) -N.N.N-trimethylainmoniumchlorid,
N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-benzylaimoniumchlorid,
N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-phenylammoniumchlorid,
N- (2-Chloräthyl)-N.N.N-triraethy1ammoniumbromid,
N- (4-Brombutyl)-N.N-diäthyl-N-benzylammoniumchlorid,
N-(3-Brompropyl)-N.N-dimethyl-N-äthylammoniumsulfat
und etwa
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumtoluolsulfonat.
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumtoluolsulfonat.
Das Ammoniumcarbonat kann ferner durch Hexamethylentetramin ersetzt werden.
Ein vorbehandeltes Leinengewebe wurde in einem Foulard bei 20 C mit einer wässerigen Flotte imprägniert,
die
30 g/l N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl-N-stearylammoniumchlorid,
20 g/l Hexamethylentetramin und 10 g/l Reaktivrot C. Ii. 24
enthielt.
Nach dem Trocknen bei 100 C wurde das Gewebe 60 s mit Heißluft bei 210 0C in einer Thermosol-Anlage fixiert,
worauf übliches Waschen und Seifen folgten.
Die resultierende Ausfärbung wies sehr gute Echtheitswerte auf; das Gewebe besaß ferner eine dauerhafte
Weichheit.
Ähnliche Ergebnisse sind erzielbar, wenn in der Flotte anstelle des obigen Farbstoffs ein anderer Reaktivfarbstoff
wie zB einer der in Beispiel 2 genannten Färb-
- 20 -
stoffe oder anstelle von Hexamethylentetramin Ammoniumcarbonat verwendet wird.
Ein vorbehandeltes Gewebe aus Polyester/Baumwolle-Fasergemisch
(67/33) wurde bei 30 0C in einem Foulard mit oiiior w.'insorigun !■'Lotte imprägniert, die
25 g/l N-(2-ChloräthyI)-N.N.N-trimethyIammoniumchlor
id,
20 g/l Hexamethylentetramin, 15 g/l Dispersionsblau CI. 73,
7 g/l Direktblau CI. 67 und 5 g/l Natriumalginat (4-%ige wässerige Lösung)
enthielt.
Nach der Imprägnierung wurde das Gewebe mit Heißluft bei 90 0C getrocknet und dann 50 s in einer Thermosol-Anlage
mit Heißluft bei 210 °C fixiert. Es folgte die Behandlung in einer Breitwaschmaschine mit Heißwasser
(80 0C).
Die fertige Ausfärbung wies sehr gute Echtheitswerte und gleichmäßigen Farbton der beiden Gemischkomponenten des
Gewebes auf.
Ähnliche Ergebnisse sind erzielbar, wenn in der Flotte anstelle der obigen Farbstoffe ein anderer Dispersionsfarbstoff
wie zB
Dispersionsgelb | CI. | 42 |
Dispersionsorange | CI. | 31 |
Dispersionsrot | CI. | 54 |
Dispersionsrot | CI. | 72 |
Dispersionsblau | CI. | 79 |
Dispersionsblau | CI. | 73 |
oder ein anderer Direktfarbstoff, zB einer der in Beispiel
1 genannten Farbstoffe, verwendet wird.
Die obige quaternäre Amitioniumverbindung kann ferner
durch eine der nachstehenden Verbindungen ersetzt werden:
N-(2-Brommethyl)-N-hydroxyäthyl-N.N-dimethylammoniummethosulfat,
N- (2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid,
N-(3-Chlorpropyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid,
N-(3-Brompropyl)-N.N-dimethy1-N-äthyIammoniumsulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniummethosulfat oder
N-(2-Bromäthyl)-N.N-dimethyl-N-hydroxyäthylammoniumacetat.
Anstelle des Hexamethylentetramins kann auch Ammoniumcarbonat
verwendet werden.
Ein vorbehandeltes Gewebe aus einem Gemisch von Polyester- und Flachsfasern (70/30) wurde in einer Flachdruckmaschine;
mit uiiior Druck paa I
<· bedruckt, il i r
30 g N- (2-Chloräthyl)-N.N-dimethy1-N-hydroxyäthy1-ammon
iumbromid,
20 g Hexamethylentetramin,
30 g Dispersionsrot C.I. 121,
15 g Reaktivrot C.I. 24,
500 g Natriumalginat (4-%ige wässerige Lösung) und 405 g Wasser
auf 1000 g enthielt.
Nach dem Trocknen wurde das Gewebe 60 s mit Heißluft bei 200 C fixiert und dann in einer Breitwaschmaschine
bei 50 C gewaschen.
Der Druck wies sehr gute Echtheitswerte, insbesondere Naßechtheit, gleichmäßige Deckung beider Gemischkomponenten
und sehr gute Reinheit des weißen Grundes auf.
Ähnliche Ergebnisse sind unter Verwendung eines anderen Dispersionsfarbstoffes, zB eines der in Beispiel 4 aufgeführten
Dispersionsfarbstoffe, oder eines anderen Reaktivfarbstoffs
, zB eines der in Beispiel 2 genannten Reaktivfarbstoffe, erzielbar.
Die obige quaternäre Ammoniumverbindung kann ferner
durch eine der nachfolgenden Verbindungen ersetzt werden:
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumchlorid,
N-(2-Brommethyl)-N-hydroxyäthyl-N.N-dimethylammoniummethosulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid, N-(3-Chlorpropyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid,
N-(3-Brompropyl)-N.N-dimethy1-N-äthylammoniumsulfat,
N-(2-Chloräthyl)-N.N.N-trimethylammoniummethosulfat und
N-(2-Bromäthyl)-N.N-dimethyl-N-hydroxyäthylammoniumacetat.
Anstelle von Hexamethylentetramin kann Ammoniumcarbonat verwendet werden.
Ein vorbehandeltes Gewebe aus einem Gemisch von Polyester- und Viskosefasern (70/30) wurde in einem
Foulard mit einer wässerigen Flotte bei 15 0C imprägniert,
die
30 g/l N-(2-Chloräthyl)-N.N-dimethyl~N-benzylammoniumchlorid,
15 g/l Ammoniumcarbonat, 20 g/l Dispersionsgelb CI. 42,
10 g/l Dispersionsblau CI. 73 und 10 g/l Säuregrün CI.
enthielt.
Das imprägnierte Gewebe wurde dann wie in Beispiel 4 behandelt.
Die fertige Ausfärbung wies sehr gute Echtheitswerte, insbesondere Naßechtheit, und gleichmäßige Deckung beider
Gemischkomponenten auf.
Ähnliche Ergebnisse sind unter Verwendung eines anderen Dispersionsfarbstoffs, zB eines der in Beispiel 4
genannten Dispersionsfarbstoffe, oder eines anderen Säurefarbstoffs
wie zB
Saures chwar ζ | C | I. | 26, |
Säureblau | C | I. | 113, |
Säureschwarζ | C | I. | 5 2 oder |
Säuregelb | C | I. | 42 |
erzielbar.
Die obige quaternäre Ammoniumverbindung kann ferner durch eine der nachstehenden Verbindungen ersetzt
werden:
N- (2-Ch]oräthyl) -N.N.N-trimethylammoniumchlorid,
N- (2-Broitunethyl) -N-hydroxyäthyl-N.N-dimethylaitimoniummethosulfat
oder
N- (2-Chloräthyl) -N.N.N-trimethylanunoniumbromid.
Ein vorbehandeltes Baumwol!gewebe wurde bei
20 bis 25 C in einem Foulard mit einer wässerigen Flotte (80-%ige Flottenaufnähme) imprägniert, die
30 g/1 N- (5-Chloramy 1) -N. N. N-trimethylammoniumchlorid
und
20 g/l Hexamethylentetramin enthielt.
Nach dem Trocknen in einem Heißlufttrockner bei Dis 110 °C wu
Heißluft fixiert.
Heißluft fixiert.
100 bis 110 °C wurde das Gewebe 60 s bei 200 °C mit
Das so behandelte Gewebe wurde dann in einem Jigger mit Direktblau CI. 107 (2-%ige Ausfärbung, bezogen
auf das Gewebegewicht) ohne andere Zusätze in 8 Passagen gefärbt (Farbstoffdosierung bei 30 C;
2 Passagen bei 30 °C; 2 Passagen bei 60 °C; 4 Passagen bei 90 °C).
Es folgte übliches Waschen im Jigger mit Warmund Kaltwasser.
Es wurde ein Tiefblauton mit sehr guten Echtheitswerten, insbesondere Naß- und Lichtechtheit,
erzielt. Die Farbstoffausbeute im Jigger ist sehr hoch, so daß der Farbstoff während des Färbevorgangs
völlig aufgezogen wurde.
Unter Verwendung eines anderen Farbstoffes, zB eines der in Beispiel 1 genannten Farbstoffe, oder
einer der in Beispiel 2 genannten quaternären Ammoniumverbindungen oder unter Verwendung von Ammoniumcarbonat
anstelle von Hexamethylentetramin können ähnliche Ergebnisse erzielt werden.
Ein vorbehandeltes Gewebe aus Baumwolle/Zellwolle-Gemisch
(67/33) wurde mit einer Druckpaste bedruckt, die
25 g N-(3-Chlorpropyl)-N.N.N-trimethylammoniumbromid,
20 g Reaktivrot CI. 2,
20 g Hexamethylentetramin,
20 g Hexamethylentetramin,
60 g Natriumalginat (4-%ige wässerige Lösung) und 875 g Wasser
auf 1000 g enthielt.
Das Gewebe wurde dann wie in Beispiel 2 bedruckt und getrocknet.
Das getrocknete Gewebe wurde 60 s mit Heißluft bei 205 °C fixiert, worauf übliches Waschen und Seifen folgten.
Der resultierende Druck wies sehr gute Echtheitswerte, insbesondere Naßechtheit, bei hoher Farbstoffausbeute
auf.
Ähnliche Ergebnisse sind auch unter Verwendung der quaternären Ammoniumverbindungen von Beispiel 5 und von
Ammoniumcarbonat anstelle von Hexamethylentetramin erzielbar.
Ein mit Direktorange CI. 39 gefärbtes Viskose-Zellwolle-Gewebe wurde bei Raumtemperatur mit einer
wässerigen Flotte imprägniert, die
20 g/l N-(4-Brombutyl)-N.N-diäthyl-N-benzylammoniumchlorid
und
15 g/l Ammoniumcarbonat
enthielt.
enthielt.
Das imprägnierte Gewebe wurde getrocknet und 90 s bei 190 °C mit Heißluft fixiert. Nach der Fixation
wurde es auf übliche Weise in einer Breitwaschmaschine mit Warm- und Kaltwasser gewaschen und wieder
getrocknet.
Die erhaltene Ausfärbung zeichnete sich durch sehr hohe Echtheitswerte, insbesondere Naßechtheit, aus.
Durch diese Verfahrensweise läßt sich die Echtheit von mit Direktfarbstoffen nach herkömmlichen Verfahren
gefärbten Waren sehr vorteilhaft verbessern.
Ähnliche Ergebnisse sind erzielbar, wenn die quaternäre Ammoniumverbindung von Beispiel 4 oder
Hexamethylentetramin anstelle von Ammoniumcarbonat verwendet werden.
Claims (1)
- BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ Steinsdorfstr. 10 · D-8000 München 22 Telefon (089) 227201 - 227244 - 29 5910 Telex 522048 - Telegramm Allpatent München 233-32.363P. Patentanwälte..' *..* ..\ Zugelassene Vertreter beim Europäischen Patentamt Dipl.-Ing. R. BEETZ sen. DipL-lng. K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. BEETZ jr.Rechtsanwalt Dipl.-Phys. Dr. jur. U. HEIDRICH Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED Priv.-Doz. Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. SCHMITT-FUMIAN11. Mai 1981Ansprüche1 \ Quaternäre Ainmoniumverbindungen,gekennzeichnet durch die allgemeine FormelY - CH0 - (CH0) - N - R0Δ Δ IU ι Δ1 χ ηηθin der bedeuten:X ein Anion einer starken anorganischen oder organischen Säure;Y ein Halogenatom; m 1,2,3 oder 4; η 1,2 oder 3;1, R3 ein Wasserstoffatom, C-- bis C5-AIkVl oder C1- bis C5-HydroxyalkylundR2 C1- bis C20-Alkyl, C1- bis C20-Hydroxyalkyl, C7- bis C26-Alkylaryl oder Cg-, C1 Q- oder C12-Aryl.233-(S9873)-SF-Bk2. Quaternäre Ammoniumverbindungen nach Anspruch 1 mit X = Chlor, Brom oder Methosulfat.3. Quaternäre Ammoniumverbindungen nach Anspruch 1 oder 2 mit R1 = CH3.4. Quaternäre Ammoniumverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit R2 = CH3, Benzyl, Phenyl, Hydroxyäthyl oder Stearyl.5. Quaternäre Ammoniumverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit R3 = CH3.6. Quaternäre Ammoniumverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit Y = Chlor oder Brom.7. Quaternäre Ammoniumverbindungen nach Anspruch 1 mit m = 1, R1 und R3 = C1- bis C3~Alkyl oder C1- bis ^-Hydroxyalkyl und R„ = C1- bis C3-Al]CyI, C1- bis C3-Hydroxyalkyl, C7-bis Cg-Aralkyl oder Phenyl.8. Verfahren zur Herstellung der quaternären Ammoniumverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Dihalogenalkan mit einem tertiären Amin bzw dem Salz eines tertiären Amins mit einer starken anorganischen oder organischen Säure nachY-CH2-(CH2)m-T ♦ H-mit Y, m und R1, R9 und R_ wie in Anspruch 1 umgesetzt wird.9. Verwendung der quaternären Ammoniumverbindungen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Kationisieren von cellulosehaltigen Fasermaterialien, die zum Färben und/oder Bedrucken bestimmt sind, oder zur Verbesserung der Echtheit nach herkömmlichen Verfahren mit Direktfarbstoffen gefärbter cellulosehaltiger Fasermaterialien.10. Verfahren zum Bedrucken und/oder Färben von textlien, mindestens 15 % Cellulosefasern enthaltenden Fasermaterialien, bei dem Cellulosefasern mit anionaktiven Farbstoffen unter Hochtemperatur-Fixation gefärbt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Fasermaterial vor und/oder beim Druck und/oder Färbevorgang der Einwirkung einer quaternären Ammoniumverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und einer bei Temperaturen von 180 bis 230 0C Ammoniak freisetzenden Substanz ausgesetzt wird.11. Verfahren nach Anspruch 10 zum Bedrucken und/oder Färben von Cellulose- und Polyesterfasergemischen.12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem in einem einbadigen und einstufigen Vorgang alle Komponenten auf das textile Fasermaterial in einer einzigen wässerigen Flotte bzw einer einzigen wässerigen Paste zusammen mit einem anionaktiven und Dispersionsfarbstoff aufgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine quaternäre Ammoniumverbindung nach Anspruch 7 verwendet wird.13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Ammoniak freisetzende Substanz Hexamethylentetramin oder Ammoniumcarbonat verwendet wird.
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