DE3614377C2 - Verfahren zum Löschen der Fluoreszenz von optischen Aufhellern - Google Patents

Verfahren zum Löschen der Fluoreszenz von optischen Aufhellern

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen oder Unterdrücken der Fluoreszenz von mit optischen Aufhellern behandelten oder zu behandelnden Substraten.
Die Wirkung der optischen Aufheller beruht bekanntlich auf deren Fähigkeit, das für das menschliche Auge unsichtbare UV-Licht zu absorbieren und im blauen bis violetten Bereich des Spektrums (400-500 nm) wieder als Fluoreszenzstrahlung abzugeben. Durch diese additive Blaustrahlung wird das etwas gelbliche Grundweiß von Textilien oder anderen Substraten kompensiert; die optischen Aufheller enthaltenden Substrate erscheinen dadurch dem menschlichen Auge weißer als die ohne optische Aufheller. Die optischen Aufheller werden daher in großem Umfange zur Verbesserung des Weißeindrucks von Textilien, Papier, Leder, Anstrichstoffen, Pigmenten usw. eingesetzt.
Es gibt aber Fälle, in denen die Anwesenheit der optischen Aufheller außerordentlich stört. Beispielsweise, wenn optischen Aufheller enthaltendes Textilgut überfärbt oder bedruckt wird, setzt sich der Gesamteindruck der Farbe am Tageslicht aus der Adsorption der oder des verwendeten Farbstoffe(s) und der Fluoreszenzstrahlung des optischen Aufhellers zusammen. Bei Betrachtung der Färbung oder des Druckes im Glühlampenlicht (Normallichtart C), das praktisch keine UV-Strahlung enthält, fehlt dann diese Fluoreszenzstrahlung und der Beobachter bemerkt eine starke Änderung des Farbtones.
Optische Aufheller können durch eine Behandlung mit starken Oxidations- oder Reduktionsmitteln zerstört werden. Dies ist ein zeitraubendes umständliches Verfahren, das zudem mit sehr aggresiven Chemikalien arbeitet und häufig nicht zum gewünschten Ziel führt. Es ist auch bekannt, daß anionische Aufheller, vorwiegend Stilbenderivate, bei einer Behandlung mit kationischen Substanzen ihre Fluoreszenz verlieren. Eine solche Behandlung ist nicht nur auf die anionischen optischen Aufheller sondern auch auf das Substrat, hauptsächlich Cellulosefasern eingeschränkt.
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die Fluoreszenz von optischen Aufhellern auf die verschiedensten Substrate auf einfache Weise zu unterdrücken.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Löschen oder Unterdrücken der Fluoreszenz von mit optischen Aufhellern behandelten oder zu behandelnden Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß man auf diese Substrate vor oder nach dem optischen Aufhellen einen UV-Absorber oder Mischungen von UV-Absorbern in einer Menge von 0,1 bis 5% vom Warengewicht aufbringt und fixiert.
Unter UV-Absorber werden Substanzen verstanden, die UV-Licht stark absorbieren, ohne daß sie dafür Licht anderer Wellenlänge emittieren. Geeignete UV-Absorber sind beispielsweise Benzotriazole, wie 2′-(2-Hydroxy-3′-tert.-butyl-5′-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, Benzophenone wie 4-Chloro-2,2′,4′-trihydroxybenzophenon, 2,2′,4-Trihydroxybenzophenon, 2,4-Dihydroxy-4′-methoxybenzophenon, 2,2′,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon, 2,4- Dihydroxybenzophenon oder 2-Hydroxy-4-methoxy-benzophenon, Benzoesäuresorcinmonoester, Salicylsäurephenylester. Es können auch Mischungen von UV-Absorbern eingesetzt werden. Wenn die UV-Absorber wasserunlösliche Produkte sind, können sie als Lösungen in organischen Lösungsmitteln, als Emulsionen dieser Lösungen in Wasser oder als Dispersionen in Wasser verwendet werden.
Die Emulsionen werden vorteilhaft hergestellt, indem der UV-Absorber in einem Lösungsmittel, beispielsweise White Spirit, gelöst wird und diese Lösung vorzugweise in Gegenwart eines Emulgiermittels mit Wasser versetzt wird. Bevorzugte Emulgiermittel sind nicht-ionogene Emulgatoren, wie beispielsweise Alkoxylierungsprodukte, vorzugsweise aethoxylierte C8-20 Alkohole, C4-12 alkyl-substituierte Phenole, C8-20 Fettsäure oder Rizinusöl. Vorzugsweise enthalten die nicht-ionogenen Emulgiermittel von 5 bis 50, speziell 5 bis 30 Aethylenoxyeinheiten. Der UV- Absorber kann auch, wie schon erwähnt, als eine wäßrige Dispersion von kleinen Teilchen, gegebenenfalls in Gegenwart eines Dispergators, eingesetzt werden. Geeignete Dispergatore sind beispielsweise solche, die für Dispersionsfarbstoffe verwendet werden, zum Beispiel Ligninsulfonate oder Formaldehyd/Naphthalinsulfonsäure-Kondensate.
Erfindungsgemäß kann der UV-Absorber nach allen bekannten Methoden des Färbens oder Bedruckens, wie Behandlung im langen Bad bei Temperaturen von 20 bis 140°C, Foulardieren und Verweilen bei Raum- oder erhöhter Temperatur, Foulardieren und Fixieren durch Einwirkung von Sattdampf, überhitztem Dampf, Heißluft, Behandlung mit Hochfrequenz- oder Kontakthitze, auf dem Substrat aufgebracht und fixiert werden. Auch kann der UV- Absorber im sogenannten Thermodruck eingesetzt werden. Weiterhin kann der UV-Absorber durch Vermittlung von organischen Hochpolymeren, beispielsweise in Form von wäßrigen oder nicht wäßrigen Anstrichfarben oder nach der Methode des Pigmentdruckes auf dem Substrat fixiert werden.
Die Wahl der Applikations- und Fixiermethode und die Menge des UV-Absorbers richten sich nach dem Substrat, den verwendeten Farbstoffen, den optischen Aufhellern und deren Echtheiten und den Eigenschaften der verwendeten UV-Absorber. Es werden gute Löscheffekte erhalten, wenn der UV-Absorber in einer Menge von 0,1 bis 5% vom Warengewicht eingesetzt wird.
Wie schon erwähnt, kann der UV-Absorber erfindungsgemäß nach dem optischen Aufhellen, bzw. vor, während oder nach dem Färben oder Bedrucken eines mit einem optischen Aufheller behandelten Substrates eingesetzt werden. Die Behandlung mit dem UV-Absorber kann auch vor, während oder nach dem Färben oder Bedrucken erfolgen, bevor das betreffende Substrat mit einem optischen Aufheller behandelt wird. Dies ist z. B. der Fall bei Bekleidungsstücken, die nach dem Gebrauch gewaschen werden. Handelsübliche Waschmittel oder Seifen für den Haushalt enthalten heute meistens optische Aufheller, um die damit gewaschene Wäsche weißer erscheinen zu lassen. Werden nun mit einem solchen Waschmittel hellfarbig gefärbte bzw. bedruckte Textilien gewaschen, so ergibt sich nach dem Trocknen ein anderer Farbton als vorher. Dies wird besonders im gelb-beigen Bereich beanstandet.
Erfindungsgemäß kann der UV-Absorber auch vor oder nach der Behandlung mit dem optischen Aufheller durch Bedrucken nach bekannten Methoden örtlich mustergemäß auf das Substrat aufgebracht werden. Dadurch wird eine Musterung, die erst beim Bestrahlen mit UV- Licht sichtbar wird, wie es beispielsweise im Theater oder in Discotheken verwendet wrd, erreicht.
Je nach angewandten Verfahren werden die optischen Aufhellungseffekte örtlich oder auf der ganzen Fläche gelöscht oder unterdrückt. Diese optischen Aufhellungseffekte sind durch handelsübliche optische Aufheller erzeugt, beispielsweise bekannte anionische oder kationische optische Aufheller sowie Dispersionsaufheller wie sie in Waschmitteln, für die Vorbehandlung der Baumwolle oder anderen natürlichen oder synthetischen Fasern oder für das optische Aufhellen von Papier oder von synthetischen Fasern in der Masse, eingesetzt werden. Als Beispiele von solchen Aufhellern seien Derivate der Bis-(triazinylamino)-stilbendisulfonsäure, Triazolyl- Derivate von Stilbensulfonsäuren, Bis(stilben)-Verbindungen, Pyrazolin-, Cumarin-, Bis(benzimidazolyl)-, Bis(oxyzolyl)-, Naphthalimid-, Cyanin-, Benzoxazolyl- und Oxacyanin-Derivate genannt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf alle Substrate, die mit einem optischen Aufheller behandelt wurden oder werden, durchgeführt werden, beispielsweise textile Materialien, Papier oder Leder. Unter textilen Materialien werden z. B. Garne, Gewebe, Gewirke oder Vliese verstanden. Sie bestehen aus natürlichen oder synthetischen Fasern wie beispielsweise Wolle, Baumwolle, Leinen, Seide, Polyamid, Polyester, Acetat, Triacetat, Polyacrylnitril, PVC oder Polyolefine oder aus Mischungen davon.
Der UV-Absorber wird zweckmäßigerweise durch Vorversuche ausgewählt um ein optimales Löschen oder Unterdrücken der Fluoreszenz zu erzielen. Beispielsweise für das Löschen der Fluoreszenz von mit optischen Aufhellern (Dispersionsaufhellern) behandelten oder zu behandelden Polyestersubstraten sind UV-Absorber aus der Benzotriazolreihe geeignet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Behandlung von synthetischen Textilmaterialien, speziell Polyestermaterialien.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
Ein in der Masse optisch aufgehelltes Fasergarn aus PES wird in einem Kreuzspulfärbeapparat, bei einem Flottenverhältnis von 1 : 30 mit einer Flotte behandelt, die pro Liter
0,17 g 2-(2-Hydroxy-3-tert.-butyl-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazol in wäßriger Dispersion
0,5 g Ammonsulfat, und
0,3 g Eisessig
enthält.
Zuerst wird die Flotte innerhalb von 40 Minuten von 40 bis 125° erhitzt. Dann wird das Garn während 30 Minuten bei 125° behandelt. Nach dem Abkühlen wird das Garn gespült und für das Färben fertiggestellt.
Bei Betrachten des behandelten Materials unter einer UV-Lampe ist keinerlei Fluoreszenz mehr festzustellen.
Beispiel 2
Ein vorgängig mit C. I. Fluorescent Brightening Agent 330 nach dem Thermosol-Verfahren optisch aufgehelltes Gewebe aus 100% PES wird mit einem Streifenmuster bedruckt, getrocknet, während 7 Minuten in überhitztem Dampf von 175° behandelt, anschließend warm und kalt gespült und getrocknet. Beim Betrachten unter einer UV-Lampe zeigt sich ein dunkles Streifenmuster auf einem hellen, bläulich-weißen Untergrund.
Die verwendete Druckpaste hat folgende Zusammensetzung:
4 g/kg 2-(2′-Hydroxy-3′-tert.-butyl-5′-methylphenyl)-5-chlorbenzotriazol in Form einer wäßrigen Dispersion
400 g/kg einer 13% Verdickung auf Guar-Basis und mit Wasser auf 1000 g gestellt.
Beispiel 3
Eine mit C. I. Fluorescent Brightening Agent 328 nach dem Thermosolverfahren optisch aufgehellte Kettenwirkware aus PA 66 wird während 30 Minuten bei 98° und pH 5 mit einer Flotte behandelt, die, bezogen auf das Gewicht der Ware, 0,5% 2-Hydroxy-4-n- octyoxybenzophenon in Form einer Lösung in White Spirit enthält, dem als Emulgator noch ein Ölsäurepolyglykolester zugesetzt wurde. Nach der Behandlung wird mit kaltem Wasser gespült.
Beim Betrachten des behandelten Materials unter einer UV-Lampe ist nur noch eine geringe Fluoreszenz festzustellen.
Beispiel 4
Eine mit C. I. Fluorescent Brightening Agent 328 nach dem Thermosolverfahren optisch aufgehellte Kettenwirkware aus PA 66 wird während 30 Minuten bei 98° und pH 5 mit einer Flotte behandelt, die, bezogen auf das Gewicht der Ware, 0,5% 2-Hydroxy-4-methoxy-5- sulfo-benzophenon enthält. Nach der Behandlung wird mit kaltem Wasser gespült.
Beim Betrachten des behandelten Materials unter einer UV-Lampe ist ein starker Rückgang der Fluoreszenz festzustellen.
Beispiel 5
Ein mit C. I. Fluorescent Brightening Agent 340 nach dem Ausziehverfahren optisch aufgehelltes Gewebe aus PAC wird während 1 Stunde bei 98° und pH 6 mit einer Flotte behandelt, die, bezogen auf das Gewicht der Ware, 1% 2,2′-Dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenon in Form einer wäßrigen Dispersion enthält. Nach der Behandlung wird warm und kalt gespült.
Beim Betrachten des behandelten Materials unter einer UV-Lampe ist nur noch eine geringe Fluoreszenz festzustellen.
Beispiel 6
Eine Maschenware, hergestellt aus texturierten Garnen aus PA 66, wird bei einem Flottenverhältnis von 1 : 15 nach folgender Vorschrift gefärbt:
0,1% C. I. Acid Orange 145
1,0% 2,2′-Dihydroxy-4,4′-dimethoxy-5 sulfonatrium-benzophenon
pH 4,5, eingestellt mit Essigsäure.
Das Material wird in das vorbereitete Bad eingebracht und unter ständiger mechanischer Bewegung von 60° auf 98° mit 1°/min aufgeheizt und dann nocht weitere 30 min. bei 98° gefärbt. Anschließend wird 1 mal bei 50° und 1 mal kalt gespült und dann bei ca. 80° getrocknet.
Wird ein Teil des so gefärbten Stoffes mit 3 g/l eines handelsüblichen Feinwaschmittels, das optische Aufheller enthält (Markenname: Wollana) bei einem Flottenverhältnis von 1 : 30 während 30 min. bei 40° gewaschen und anschließend gespült und getrocknet, so beobachtet man beim Vergleichen der gewaschenen mit der ungewaschenen Probe nur eine geringe Veränderung des Farbtones der gewaschenen Probe.
Wird die gleiche Färbung ohne Zusatz des Benzophenons hergestellt und dann dem vorher beschriebenenn Waschprozeß unterworfen, so beobachtet man beim Vergleichen der gewaschenen mit der nichtgewaschenen Probe eine starke Veränderung des Farbtones der gewaschenen Probe in Richtung Violett.

Claims (4)

1. Verfahren zum Löschen oder Unterdrücken der Fluoreszenz von mit optischen Aufhellern behandelten oder zu behandelnden Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß man auf diese Substrate vor oder nach dem optischen Aufhellen einen UV-Absorber oder Mischungen von UV-Absorbern in einer Menge von 0,1 bis 5% vom Warengewicht aufbringt und fixiert.
2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit dem UV-Absorber vor, während oder nach dem Färben oder Bedrucken des Substrats erfolgt.
3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem optischen Aufheller behandelte Substrat mustergemäß mit dem UV-Absorber bedruckt wird.
4. Mittel zum Löschen oder Unterdrücken der Fluoreszenz eines mit einem optischen Aufheller behandelten oder zu behandelnden Substrates, enthaltend einen UV-Absorber.
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