DE3841481A1

DE3841481A1 - Verfahren zum kontinuierlichen faerben mit schwefelfarbstoffen

Info

Publication number: DE3841481A1
Application number: DE19883841481
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Klein; Ullrich Saalfrank
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1990-06-13
Also published as: GB8927649D0; GB2225794A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erweiterung der Nuancierungsmöglichkeiten beim kontinuierlichen Färben von aus Cellulosefasern bestehenden oder Cellulosefasern enthaltenden Textilien mit Schwefelfarbstoffen.

Es ist bekannt, Textilien aus Cellulosefasern oder den Cellulosefaseranteil von Mischtextilien auf kontinuierliche Art mit in Fachkreisen Schwefelküpenfarbstoffe genannten, im COLOUR INDEX aber teilweise den Küpenfarbstoffen (C.I. Vat Dyes), teilweise den Schwefelfarbstoffen (C.I. Sulphur Dyes) zugerechneten Produkten zu färben. Sie sind im Einklang mit den dafür in der Praxis empfohlenen, unterschiedlichen Applikationstechniken den betreffenden Sortimenten zugeordnet. Diese Farbstoffindividuen nehmen unter der Klasse von C.I. Vat Dyes trotz alledem eine Sonderstellung ein, insofern als sie wohl nach den Herstellungsmethoden für Schwefelfarbstoffe (C.I. Sulphur Dyes) zu erhalten sind, dessen ungeachtet jedoch wie Küpenfarbstoffe (C.I. Vat Dyes) angewendet werden. Das heißt, im Gegensatz zu den Schwefelfarbstoffen erfolgt ihre Überführung in die lösliche Leukoform durch Reduktion mittels Natronlauge und Hydrosulfit (Natriumdithionit), also wie Küpenfarbstoffe, wohingegen die Schwefelfarbstoffe sonst herkömmlicherweise mittels Natriumsulfid (Na₂S) verküpt werden.

Für den Einsatz in Kontinue-Färbeprozessen werden diese Farbstoffe, wie auch die normalen Küpenfarbstoffe, in eine besondere Zubereitungsform gebracht, welche die Feinverteilung der unverküpt, unlöslichen Farbstoffe in den Klotzflotten dieses Arbeitsgebietes und ihre rasche, gleichmäßige Reduktion während des Fixiervorganges garantiert und damit die Egalität der Färbung sicherstellt.

Leider ist der Umfang der Palette derartiger Schwefelküpenfarbstoffe auf wenige Farbtöne im Blau-, Schwarzblau- und Braun-Bereich beschränkt und eine Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten für diese bekannte Farbstoffkategorie würde somit neben einem technischen Fortschritt auch die ökologisch einfacher zu beherrschende Reduktion mittels Natronlauge und Hydrosulfit gegenüber einer solchen mit doch recht hohen Mengen an Natriumsulfid ermöglichen.

Nicht mehr neu sind ebenfalls kontinuierliche Färbeverfahren auf den bereits genannten Substraten mit stabilisierten, löslich gemachten Schwefelfarbstoffen (C.I. Solubilised Sulphur Dyes). Bei diesem Farbstofftyp handelt es sich um Chromophore, welche durch Einführen einer Buntesalzgruppe (Thiosulfatogruppe) in den reduzierten Schwefelfarbstoff, wasserlöslich gemacht und so stabilisiert worden sind. Diese wasserlöslichen Verbindungen sind daher ideal für Klotzfärbungen, also die kontinuierlichen Färbeweisen, geeignet. Sie werden üblicherweise durch Einwirkung von Natriumsulfid während des Fixiervorganges in die ursprünglichen Schwefelfarbstoffe zurück überführt und als solche auf der Faser fixiert.

Die Anwendung solcher löslicher Schwefelfarbstoffe unter dem reduzierenden Einfluß von Natronlauge/Hydrosulfit ist nur bei wenigen Produkten aus der Palette der C.I. Solubilised Sulphur Dyes möglich und in diesem Umfang bekannt geworden.

Beschrieben sind auch schon kontinuierliche Färbeverfahren auf den bereits genannten Substraten mit Schwefelfarbstoffen (C.I. Sulphur Dyes). Für diesen Zweck werden diese ebenso wie die Schwefelküpenfarbstoffe besonders aufgearbeitet und meist mit den notwendigen Reduktionsmitteln zusammen gehandelt und angewendet.

Aufgabe der Erfindung war es nun, die bislang begrenzten Nuancierungsmöglichkeiten der Farbpalette der üblichen Schwefelküpenfarbstoffe zu erweitern, um ihnen in dieser Hinsicht ein verbreitertes Anwendungsfeld zu erschließen. Dabei sollten die bereits eingeführten Färbeweisen für diese Verbindungsklasse tunlichst wenig geändert und das Echtheitsniveau derselben nicht abgesenkt werden, so daß bei gleicher Färbemethode für die üblicherweise mit diesen Farbstoffen gefärbten Artikel eine größere Nuancenauswahl bewerkstelligt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Schwefelküpenfarbstoffe aus der Reihe der C.I. Vat Dyes oder C.I. Sulphur Dyes zusammen mit ausgewählten wasserlöslich gemachten Schwefelfarbstoffen vom Typ der C.I. Solubilised Sulphur Dyes kombiniert, d.h. sie gemeinsam als heterogenes Gemisch in der gleichen Klotzflotte eines Kontinue-Färbeverfahrens einsetzt. Dabei liegen die Schwefelküpenfarbstoffe als aufbereitete, unlösliche Produkte in wäßriger Dispersion und die C.I. Solubilised Sulphur Dyes als wäßrige Lösung in der Färbeflotte vor.

Durch die Menge der verwendeten C.I. Solubilised Sulphur Dyes erreicht man nach dem beanspruchten Verfahren eine Nuancierung der färberisch lediglich einen begrenzten Sektor der Farbtonskala abdeckenden Schwefelküpenfarbstoffe bzw. man erschließt damit für diese Sorte von Farbstoffen bisher unzugängliche Nuancenbereiche wie z.B. Olivtöne. Umgekehrt ist es im gleichen Zuge möglich, die C.I. Solubilised Sulphur Dyes mittels der Schwefelküpenfarbstoffe zu nuancieren.

Von den Schwefelküpenfarbstoffen sind für das erfindungsgemäße Verfahren von besonderem Interesse:

C.I. Vat Blue 43
= C.I.-Nr. 53630
C.I. Sulphur Blue 13	= C.I.-Nr. 53450
C.I. Sulphur Brown 96	= C.I.-Nr. 53228

Von den löslichen Schwefelfarbstoffen sind es folgende:

C.I. Solubilised Sulphur Brown 21
= C.I.-Nr. 53066
C.I. Solubilised Sulphur Brown 46	= C.I.-Nr. 53016
C.I. Solubilised Sulphur Brown 51	= C.I.-Nr. 53328

Ferner (mit geringerer Farbausbeute) werden für die in Rede stehenden Kombinationsfärbungen empfohlen:

C.I. Solubilised Sulphur Yellow 20
C.I. Solubilised Sulphur Yellow 19 @	C.I. Solubilised Sulphur Brown 10	= C.I.-Nr. 53056

Die Färbeverfahren selbst werden analog der sonst für die Schwefelküpenfarbstoffe üblichen auf der Grundlage einer Reduktion mittels Natronlauge und Hydrosulfit, also sulfidfreier Arbeitsweise, ein- oder zweibadig durchgeführt. Die Fixierung der in verküptem Zustand applizierten Kombinationen aus Schwefelküpen- und löslichen Schwefelfarbstoffen auf dem Cellulosefasermaterial geschieht durch Dämpfen sowie nachfolgende Oxidation.

Wie schon ausgeführt, werden die wasserunlöslichen Schwefelküpenfarbstoffe in einer besonders für die Kontinue-Färberei geeigneten feindispersen Aufbereitungsform gehandelt und verwendet. Im nachfolgenden sowie in den unten erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich also eben immer um diese Handelsmarken.

Einbad-Pad-Steam-Verfahren

Zuerst werden die wasserlöslich gemachten Schwefelfarbstoffe in 50°C warmem bis heißem Wasser gelöst und in diese Lösung werden bei ca. 30°C die Schwefelküpenfarbstoffe eingestreut sowie durch Rühren dispergiert.

Die so zubereitete Klotzflotte enthält im allgemeinen noch Netzmittel sowie die zur Reduktion benötigten Alkalien und Reduktionsmittel, im vorliegenden Fall also Natronlauge und Hydrosulfit. Die Mengen davon sind den einschlägigen Färbevorschriften für die Schwefelküpenfarbstoffe bzw. nachfolgender Tabelle (als graphische Darstellung) zu entnehmen, da sie von den jeweils eingesetzten Farbstoffkonzentrationen und der Flottenaufnahme abhängen. Man klotzt nun die Warenbahn mit dieser Flotte in kaltem Zustand bzw. bei Temperaturen bis zu 30°C und dämpft das so behandelte Textilgut beim Durchlauf durch einen Dämpfer dann 40 bis 60 Sekunden im Sattdampf von 101° bis 106°C.

Nach dem Passieren des Dämpfer-Wasserschlosses am Dämpferauslaß wird die Färbung zur Fertigstellung in 3 bis 4 Abteilen einer Waschmaschine zunächst mit Wasser kalt gespült und daraufhin in 2 nachfolgenden Abteilen oxidiert, erneut mit Wasser warm (50°C) und kalt gespült und gegebenenfalls abgesäuert.

Zweibad-Pad-Steam-Verfahren

Das Ansetzen der Klotzflotte erfolgt im Prinzip wie beim Einbad-Pad-Steam-Verfahren angegeben, wobei der Klotzflotte jedoch nötigenfalls noch ein Migrationsinhibitor zugesetzt werden kann, der eine Farbstoffmigration während der Zwischentrocknung ausschließen soll.

Man klotzt die Textilbahn wie bereits von der Einbad-Technik bekannt und trocknet diese Grundierung hinterher bei 100° bis 130°C.

Danach wird die geklotzte Ware bei 20° bis 30° mit den notwendigen Reduktionsmitteln sowie nochmals 20 bis 30 cm³/l der ursprünglichen Farbstofflotte überklotzt und hierauf ohne Zwischentrocknung 40 bis 60 Sekunden bei 101 bis 106°C gedämpft. Die Nachbehandlung der Färbung findet wie beim Einbad-Klotz-Dämpf-Verfahren statt.

Tabelle für die jeweils erforderlichen Mengen an Alkali und Reduktionsmittel in Abhängigkeit von der Farbstoffkonzentration:

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des Verfahrens. Die Flottenaufnahmen in % beziehen sich auf das Gewicht der trockenen Ware.

Beispiel 1

Eine Partie eines mercerisierten Baumwollkörpers ist in einem Olivton zu färben:

Die dazu vorgesehene Klotzflotte wird durch Lösen von
60 g des Farbstoffs C.I. Solubilised Sulphur Brown 21 (C.I.-Nr. 53066)
in Wasser, Eindispergieren in diese Lösung von
40 g des Farbstoffs C.I. Sulphur Blue 13 (C.I.-Nr. 53450) sowie zusätzlichem Vermischen dieses Ansatzes mit
10 g/l eines Migrationsinhibitors auf Polyacrylatbasis und
5 g/l eines alkalibeständigen Netzmittels
bei 25°C zubereitet.

Mit dieser Flotte wird das zu färbende Gewebe mit 80% Flottenaufnahme geklotzt und hierauf bei 110°C getrocknet.

Nach dem Überklotzen der vorgrundierten Ware mit einer 25°C warmen, wäßrigen Flotte enthaltend
66 cm³/l Natronlauge (32,5 %ig),
60 g/l Hydrosulfit (Handelsware) und
10 g/l Soda kalz.,
mit ebenfalls 80% Flottenaufnahme, wird das Farbgut dann in einem Kontinue-Dämpfer 50 Sekunden bei 103°C gedämpft, durch das bei höchstens 30°C sowie konstanter Temperatur gehaltene Wasserschloß der Anlage wieder ausgefahren und schließlich in 3 Kästen einer angeschlossenen Waschmaschine mit Wasser kalt im Überlauf gespült.

Die Oxidation der applizierten Farbstoffmischung erfolgt in 2 nachfolgenden Kästen der Waschmaschine bei 70°C mit einem wäßrigen Bad unter der Mitwirkung von
2-4 cm³/l Wasserstoffperoxid (35%ig),
3 cm³/l Essigsäure (60 %ig) und
1-3 g/l Natriumacetat · 3 H₂O.

Danach wird die so erzeugte Färbung bei 70°C mit Wasser gespült und durch abschließendes kaltes Spülen wiederum mit Wasser fertiggestellt.

Man erhält eine kräftige Olivfärbung des Körpers.

Beispiel 2

Zum Färben eines mercerisierten Baumwollkörpers löst man
30 g/l des Farbstoffs C.I. Solubilised Sulphur Brown 51 (C.I. Nr. 53328)
in 50°C warmen Wasser und streut anschließend in diese wäßrige Lösung
40 g/l des Farbstoffs C.I. Vat Blue 43 (C.I. Nr. 53630)
unter Rühren ein. Bei 25°C werden dem so erhaltenen Bad noch
5 g/l eines alkalibeständigen Netzmittels,
52 cm³/l Natronlauge (32,5 %ig),
48 g/l Hydrosulfit (technisch) und
10 g/l Soda
zugesetzt und mit dieser Flotte wird sodann das Gewebe bei Raumtemperatur sowie mit 80% Flottenaufnahme geklotzt. Direkt im Anschluß daran wird die Ware in einen Kontinue-Dämpfer eingefahren, dort zwecks Farbstoff-Fixierung 60 Sekunden bei 104°C im Sattdampf gedämpft und schließlich über das Wasserschloß bei höchstens 30°C dem Dämpfer wieder entnommen. Die weitere Nachbehandlung der so gefärbten Stoffbahn erfolgt wie im Beispiel 1 angegeben.

Man erhält eine Anthrazitfärbung des Baumwollgewebes.

Claims

1. Verfahren zur Erweiterung der Nuancierungsmöglichkeiten beim kontinuierlichen Färben von aus Cellulosefasern bestehenden oder Cellulosefasern enthaltenden Textilien mit Schwefelfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man in Wasser dispergierte Schwefelküpenfarbstoffe aus der Reihe C.I. Vat Dyes oder C.I. Sulphur Dyes zusammen mit wäßrig gelösten Schwefelfarbstoffen vom Typ der C.I. Solubilised Sulphur Dyes kombiniert, dieses heterogene Gemisch gemeinsam aus der gleichen Klotzflotte auf das Substrat aufklotzt, und ihre Fixierung auf der Faser ohne Mitwirkung von Sulfid durch Reduktion mittels Natronlauge und Hydrosulfit, anschließende Dampfeinwirkung sowie nachfolgende Oxidation herbeiführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erläuterte Farbstoffkombination nach dem Einbad-Klotz-Dämpf-Verfahren gefärbt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erläuterte Farbstoffkombination nach dem Zweibad-Klotz- Dämpf-Verfahren gefärbt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwefelküpenfarbstoffe in den erläuterten Farbstoffkombinationen flüssige oder pulverförmige, dispergierbare Zubereitungen von: C.I. Vat Blue 43 = C.I.-Nr. 53630 C.I. Sulphur Blue 13 = C.I.-Nr. 53450 C.I. Sulphur Brown 96 = C.I.-Nr. 53228

verwendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als stabilisierte, wasserlösliche Schwefelfarbstoffe (sogenannte Bunte-Salze der reduzierten Form davon/Leukoform) in den erläuterten Farbstoffkombinationen C.I. Solubilised Sulphur Brown 21 = C.I.-Nr. 53066 C.I. Solubilised Sulphur Brown 46 = C.I.-Nr. 53016 C.I. Solubilised Sulphur Brown 51 = C.I.-Nr. 53328 C.I. Solubilised Sulphur Yellow 20 @ C.I. Solubilised Sulphur Yellow 19 @ C.I. Solubilised Sulphur Brown 10 = C.I.-Nr. 53056

verwendet werden.