DE3212408C2 - Feste Farbstoffpräparate von anionischen Farbstoffen, ihre Herstellung und Verwendung - Google Patents

Feste Farbstoffpräparate von anionischen Farbstoffen, ihre Herstellung und Verwendung

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Abstract

Beschrieben werden feste Farbstoffpräparate, die neben mindestens einem anionischen Farbstoff, mindestens einem anionischen Dispergiermittel, einem nichtionischen Emulgator, sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen; 0,1 bis 10% Gew.-%, bezogen auf das fertige Präparat, eines quaternären Ammoniumsalzes der Formel I enthalten. (Formel I) Die Reste R ↓1 bis R ↓4 haben die folgende Bedeutung: R ↓1 eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 8 bis 20 C-Atomen, R ↓2, R ↓3 und R ↓4 unabhängig voneinander jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen; An bedeutet ein Anion. Derartige Präparate, die sich durch eine gute Kaltwasserlöslichkeit auszeichnen, eignen sich zum Färben oder Bedrucken von Textilmaterial z.B. aus Wolle oder Polyamid.

Description

Ri-N® —R3 An6
ro
10
15
worin Ri eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 8 bis 20 C-Atomen, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander jeweils eine Aikyigrtippc inii 1 bis 4 C-Atomen und AnG ein Anion bedeutet
2. Feste Farbstoffpräparate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese
a) 30—90 Gew.-% eines anionischen Farbstoffes,
b) 0,1 — 10 Gew.-% eines quaternären Ammoniumsalzes der Formel I
c) 1—20 Gew.-% mindestens eines anionischen Dispergiermittels.
d) 1—20 Gew.-°/o eines nichtionischen Emulgators, sowie gegebenenfalls weitere Zusätze enthalten.
3. Feste Farbstoff präparate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als quaternäres Ammoniumsalz eine Verbindung der Formel I enthalten, worin Ri eine Alkylgruppe mit 12—18 C-Atomen darstellt und R;, Rj ur.d R« jeweils Ethy! oder Methyl bedeuten.
4. Feste Farbstoffpräparate gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese als quaternäres Ammoniumsalz Cetyltrimethylammoniumchlorid oder -bromid enthalten.
5. Feste Farbstoffpräparate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als anionisches Dispergiermittel ein Formaldehydkondensationsprodukt einer aromatischen Sulfonsäure oder ein Ligninsulfonat enthalten.
6. Feste Farbstoff präparate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als nichtionischen Emulgator ein Umsetzungsprodukt von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit
a) gesättigten oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen oder
b) Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest oder
c) gesättigten oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen oder
d) gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen
enthalten, wobei das Umsetzungsprodukt ein Molekulargewicht von 1000 bis 5000 aufweist.
7. Feste Farbstoffpräparate gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Farbstoff einen Azo- oder Anthrachinonfarbstoff mit mindestens einer Sulfogruppe enthalten.
8. Feste Farbstoffpräparate gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese als weitere Zusätze ein anti-Schaummittel, Bindemittel und/ oder Entstäubungsmittel enthalten.
9. Feste Farbstoffpräparate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese
a) 60—90 Gew.-% eines sulfogruppenhaltigen Azo- oder Anthrachinonfarbstoffs,
b) 0,1—3 Gew.-% Cetyltrimethylammoniumehlorid oder -bromid,
c) 1 — 10 Gew.-% eines Gemisches aus Ligninsulfonat und einem Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensat,
d) 1 — 10 Gew.-°/o eines Umsetzungsproduktes von Äthylenoxid mit einem gesättigten oder ungesättigten Fettalkohol mit 10 bis 20 C-Atomen, wobei das Umsetzungsprodukt ein Molekulargewicht von 3000 bis 4000 hat und
e) 0,1 —5 Gew.-% eines anti-Schaummittels
enthalten.
10. Verfahren zur Herstellung der fest-3 Farbstoffpräparate gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen anionischen Farbstoff in Wasser unter Zusatz eines quaternären AmiiiuiuuinSaiiCci der Fufinci (I), ciiicS äniOiiiäChcn Dispergiermittels oder Dispergiermittelgemisches, eines nichtionischen Emuigators sowie gegebenenfalls weiterer Zusätze anschlämmt oder löst, die Komponenten miteinander mischt und anschließend trocknet.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Suspension der Komponenten vermahlt.
IZ Verfahren gemäß Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung durch Sprühtrocknung erfolgt.
13. Verwendung der gemäß Anspruch 1 erhaltenen Präparate zum Färben oder Bedrucken von Textilmaterial.
Die vorliegende Erfindung betrifft feste Farbstoffpräparate, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zum Färben oder Bedrucken von Textilmaterial.
Feste Farbstoffpräparate von anionischen Farbstoffen sind bereits bekannt. Diese enthalten beispielsweise den Farbstoff, ein Dispergiermittel, meistens ein solches anionischer Art. sowie weitere Zusätze, wie z. B. Coupagemittel. Netzmittel usw. Diese Präparate weisen jedoch oft Nachteile auf, wie eine ungenür;nde Kaltwasserlöslichkeit. mangelhafte Redispergierbarkeit und/ oder Benetzbarkeit in Wasser.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, feste Farbstoffpräparate zu entwickeln, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen.
Es wurde nun gefunden, daß Farbstoffpräparate, die neben einem anionischen Farbstoff, einem anionischen Dispergiermittel sowie einem nichtionischen Emulgator, 0,1 bis 10 Gew.-%. bezogen auf das fertige Präparat eines quaternären Ammoniumsalzes enthalten, die genannten Nachteile nicht autweisen. Dasquaternäre Ammoniumsalz hat die Formel I
Ri-Nffi—R3
R4
Αηθ
worin Ri eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 8 bis 20 C-Atomen, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und An θ ein Anion bedeutet.
Gegenstand der Erfindung sind somit feste Farbstoffpräparate, bestehend aus mindestens einem anionischen Farbstoff, mindestens einem anionischen Dispergiermittel, einem nichtionischen Emulgator "=owie gegebenenfalls weiteren Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Präparate zusätzlich 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das fertige Präparat, eines quaternären Ammoniumsalzes der Formel 1 enthalten.
Diese Präparate weisen gegenüber bekannten Farbstoffpräparaten, die kein quaternäres Ammoniumsalz enthalten, eine bessere Kaltwasserlöslichkeit und Benetzbarkeit auf und sind ferner auch in der Wärme besser löslich. Weitere Vorteile gegenüber den bekannten Präparaten dieser Farbstoffe sind das erhöhte Schüttgewicht der erfindungsgemäßen Präparate sowie die Möglichkeit, sie du.-ch Sprühtrocknung zu trocknen, während bisher in vieien Fäiien die Trocknung im Schaufeltrockner erfolgen mußte, wobei oft eine unerwünschte Modifikationsumwandlung erfolgte.
Überraschend ist, daß die kationischen Verbindungen der Formel I weder mit dem anionischen Farbstoff noch mit dem anionischen Dispergiermittel 'vasserunlösliche Ausfällungen ergeben und zudem die Kaltwasserlöslichkeit anionischer Farbstoffe verbessern. Daß quaternäre Ammoniumsalze in Gegenwart anionischer Verbindungen zur Bildung von Ausfällungen neigen, ist bekannt und z. B. in »ARQU<.DS«, einer Firmenschrift der Armour Hess Chem. Ltd. (1963), beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Farbstoffpräparate weisen bevorzugt die folgende Zusammensetze »auf:
a) 30—90 Gew.-% eines anionischen Farbstoffes,
b) 0.1 —10 Gcw.-% eines quatcrnarcr. Ammoniuiiisalzes der Formel I,
c) 1—20 Gew.-°/o mindestens eines anionischen Dispergiermittels.
d) 1 — 20Gew.-% eines nichtionischen Emulgators
sowie gegebenenfalls weitere Zusätze.
Als anionische Farbstoffe kommen beispielsweise Nitro-, Aminoketon-, Ketonimin-, Methin-, Nitrodiphenylamin-, Chinolin-, Aminonaphthochinon- oder Cumarinfarbstoffe in Frage und insbesondere Anthrachinon- und Azofarbstoffe, wie Monoazo- und Disazofarbstoffe.
Diese Farbstoffe enthalten mindestens eine anionische wasserlöslichmachende Gruppe, wie z. B. eine Carbonsäure- oder insbesondere eine Sulfonsäuregruppe. Saure Farbstoffe liegen dabei im allgemeinen in ihrer Salzform vor, wie z. B. als Lithium-, Natrium-, Kaliumoder Ammoniumsalz. Bevorzugt sind anionische Farbstoffe, die frei von faserreaktiven Resten sind.
In den quaternären Ammoniumverbindungen der Formel I kann die Alkyl- oder Alkenylgruppe R| geradkettig oder verzweigt sein. Es handelt sich beispielsweise um die n-Octyl-. iso-Octyl-, Decyl- oder Oleylgruppe. Vorzugsweise stellt R, eine Alkylgruppe mit 12 bis 18 C-Atomen dar, z. B. die Lauryl-, Stearyl- oder vor allem die Cetylgruppe,
R2, R3 und R4 bedeuten unabhängig voneinander jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen, also die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, η-Butyl-, iso-Butyl- oder tert-Butylgruppe. Vorzugsweise bedeuten R2, R3 und R4 die Methyl- oder Äthylgruppe.
Als Anionen An© kommen die Halogenidionen in Frage, wie das Chlorid-, Bromid- oder Jodidion. Als quaternäres Ammoniumsalz der Formel I eignet sich insbesondere das Cetyltrimethylammoniumchlorid bzw. -bromid
Bei den anionischen Dispergiermitteln handelt es sich um die üblichen Dispergiermittel für anionische Farbstoffe, insbesondere um Formaldehydkondensationsprodukte aromatischer Sulfonsäuren oder Ligninsulfonate. Es können auch Gemische dieser Dispergiermittel verwendet werden.
Als nichtionischer Emulgator kommen vor allem Um-Setzungsprodukte von Äthylenoxid und/oder Propylenoxid mit
a) gesättigten oder ungesättigten Fettalkoholen mit 6 bis 20 C-Atomen oder
b) Alkylphenolen mit 4 bis 12 C-Atomen im Alkylrest oder
c) gesättigten oder ungesättigten Fettaminen mit 14 bis 20 C-Atomen oder
d) gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 14 bis 20 C-Atomen
in Frage, wobei derartige Umsetzungsprodukte vorzugsweise ein Molekulargewicht von iOOO bis 5000 aufweisen.
Daneben können die Präparate noch weitere Zusätze, wie übliche Coupagemittel, z. B. Dextrin, Harnstoff oder anorganische Salze, wie Natriumchlorid oder Natriumsulfat, sowie Netzmittel, wie Nonylphenoldig'ykoläthersulfat oder Dodecylbenzolsulfonat, oder auch Entstäubungsmittel, anti-Schaummittel und/oder Bindemittel enthalten.
Präparate, die sich durch eine besonders gute Kaltwasserlöslichkeit auszeichnen, weisen die folgende Zusammensetzung auf:
a) 60—90 Gew.-% eines sulfogruppenhaltigen Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe,
b) 0,1—3 Gew.-% Cetyltrimethylammoniumchlorid
1 —10 Gew.-% eines Gemisches aus Ligninsulfonat und einem Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensat,
d) 1 — 10 Gew.-°/o eines Umsetzungsproduktes; von Äthylenoxid mit einem gesättigten oder ungesättigten Fettalkohol mit 10 bis 20 C-Atomen, wobei das Umsetzungsprodukt ein Molekulargewicht von 3000 bis 4000 hat und
e) 0.1—5 Gew.-% eines anti-Schaummittels.
Die erfindungsgemäßen festen Farbstoffpräparate werden 7. B. hergestellt, indem man mindestens einen anionischen Farbstoff in Wasser unter Zusatz eines quaternären Ammoniumsalzes der Formel (I), eines anionisehen Dispergiermittels oder Dispergiermittelgemisches, eines nichtionischen Emulgators sowie gegebenenfalls weiterer Zusätze anschlämmt oder löst, die Komponenten miteinander mischt oder vorzugsweise vermahlt und anschließend trocknet Die Trocknung erfolgt bevorzugt in einem Sprühtrockner.
Die Farbstoffe können z. B. als getrocknete Ware oder als Preßkuchen oder auch in Form der Syntheselösung oder -suspension eingesetzt werden.
Falls vermählen wird, kann man auch einen Teil der Komponente erst nach dem Vermählen zusetzen. Es ist auch möglich, zunächst nur einen Teil der Komponenten miteinander zu vermischen und den Rest, z. B. das Entstäubungsmittel, erst zum Schluß, z. B. nach dem Trocknen, zuzugeben.
Verwendung finden die erfindungsgemäßen Farbstoffpräparate zur Herstellung von Färbebädern, Klotzflotten oder Druckpasten. Diese eignen sich zum Färben oder Bedrucken vor allem von Textilmaterial, z. B. aus
Wolle oder synthetischem Polyamid.
Im Beispiel 1 bedeuten Prozente Gewichtsprozente.
Beispiel
Man schlämmt 26,8 kg des Rohfarbstoffs der Formel
O NH2
SO3Na
CH3
CH3
SO2NHC2H4OH
vor angegeben, jedoch ohne Cetyltrimethylainmoniumchlorid, weist eine KaitwasserlösÜchkeit.von weniger als 1 g pro Liter auf.
in ca. 201 Wasser an. Die Anschlämmung versetzt man mit 270 g Ligninsulfonat 1,07 kg eines Umsetzungsproduktes von Oleylalkohol und Äthylenoxid im Molverhältnis 1 :80 (nichtionischer Emulgator MG ~ 3790), 1,072 kg Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, 140 g Cetyltrimethylammoniumchlorid und 270 g eines schaumhemmenden Tensids. Das so erhaltene Gemisch wird zu einem homogenen Teig verrührt, mit einem Feststoffgehalt von 46% und einem pH-Wert von ca. 9,5. Die Suspension wird anschließend einer Naßmahlung unterworfen und während 5 bis ö Stunden durch eine Dyno-Mühle gepumpt
Nach der Mahlung wird die Farbstoffsuspension durch Zugabe von Sulfitablauge (trocken) auf den geforderten Endfarbstoffgehalt eingestellt und dann sprühgetrocknet
Man erhält so ein festes Farbstoffpräparat der folgenden Zusammensetzung:
86% Rohfarbstoff
0,86% Ligninsulfonat
3,4% nichtionischer Emulgator
3,4% Naphthaünsulfonsäure-Formaldehyd- Kondensationsprodukt
0,45% Cetyltriniethylammonium :hlorid
0,85% schaumhemmendes Tensid
5% Restfeuchte
Das Präparat hat rine Kaltwasserlöslichkeit von 30 g/l. ist einwandfrei benetzbar und redispergierbar und eignn sich zum Färben und Bedrucken von Textilmaterialien aus Wolle oder Polyamid.
Die Kaltwasserlöslichkeit des Präparates wurde wie folgt ermittelt (Einstreutest):
Bestimmte Mengen des Farbstoffpräparats werden jeweils in 200 ml entsalztes Wasser, das auf ca. 20° C temperiert ist, eingetragen und 2 Minuten gerührt (400 ml Becherglas, Magnetrührer 750 U/Min.). Anschließend wird die Farbstofflösung filtriert (Papierfilter SS 1450 CV1 0 7 cm) und das Filterpapier mit 50 ml entsalztem Wasser nachgespült.
Als Kaltwasserlöslichkeit wird die maximale Menge an Farbstoff in g pro Liter angegeben, die sich vollständig löst, d. h. eine Lösung ergibt, die sich rückstandsfrei filtrieren läßt
Ein Präparat der gkiihen Zusammensetzung wie zu-

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Feste Farbstoffpräparate, bestehend aus mindestens einem anionischen Farbstoff, mindestens einem anionischen Dispergiermittel, einem nichtionischen Emulgator sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Präparate 0,1 bis 10 Gew.-°/o, bezogen auf das fertige Präparat, eines quaternären Ammoniumsalzes der Formel I enthalten,
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