DE4006642A1 - Verfahren zur kontrollierten herstellung der leukoform von kuepenfarbstoffen - Google Patents

Description

Färbungen mit Küpenfarbstoffen auf Cellulosefasern werden üblicherweise im stark alkalischen Bereich in Gegenwart von Natriumdithionit oder auch Thioharnstoffdioxid als Reduktionsmittel vorgenommen. Das Reduktions­ potential dieser Verbindungen ist dabei so hoch, daß die Reduktion der Küpenfarbstoffe sehr schnell erfolgt und die Leukoverbindungen ebenfalls sehr schnell und unkontrolliert auf das Substrat aufziehen, was häufig zu Unegalitäten führt.

Die Erfindung betrifft nun das in Anspruch 1 wiedergegebene Verfahren.

Die erfindungsgemäße Kombination eines langsam wirkenden mit einem schnell wirkenden Reduktionsmittel hat zur Folge, daß die selbst bei portions­ weiser Zugabe der schnellen Reduktionsmittel auftretenden lokalen hohen Konzentrationen an Leukoform vermieden werden und insgesamt eine gleich­ mäßigere Reduktion und damit ein gleichmäßiges Aufziehen der Leukoform auf das Substrat erzielt werden.

Die Verwendung der schnellen Reduktionsmittel im Anschluß an die Dosierung der langsamen dient dann nur noch zur vollständigen Verküpung und Fixie­ rung des Küpenfarbstoffes und zur Beschleunigung des Abschlusses der Färbung.

Erfindungsgemäß verwendbare langsame Reduktionsmittel haben definitions­ gemäß ein Potential von -800 ±50 mV, einzelne Verbindungen sind beispielsweise Glucose oder Hydroxymethansulfinsäure als Na-Salz und insbesondere Hydroxyaceton.

Schnelle Reduktionsmittel mit einem Potential von -950 ±50 mV sind beispielsweise Thioharnstoffdioxid oder Natriumborhydrid und insbesondere Alkalidithionite wie Natrium- oder Kaliumdithionit.

Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß man zur den Küpenfarbstoff und das zu färbende Substrat enthaltenden Färbe­ flotte zusammen mit dem Alkali das langsam wirkende Reduktionsmittel portionsweise oder kontinuierlich zugibt, bis der größte Teil des Farbstoffs in Form der Leukoverbindung auf das Substrat aufgezogen ist, und dann das schnell wirkende Reduktionsmittel zufügt.

Das Färbebad soll dabei mit einer Vorrichtung versehen sein, die die fort­ laufende Messung des Reduktionspotentials erlaubt. Die Färbungen werden, wie üblich im Temperaturbereich von ungefähr 50 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 80°C durchgeführt. Die Dosierung des langsam wirkenden Reduktions­ mittels dauert ungefähr 15 bis 30 Minuten, in der Regel 20 Minuten, danach wird so lange das schnell wirkende Reduktionsmittel zugegeben, bis kein Abfall des Potentials dieses Reduktionsmittels mehr festzustellen ist. Anschließend kann wie üblich die Färbung durch Oxidation der Leukoform fertiggestellt werden.

Durch die messende Verfolgung des Reduktionspotentials ist es möglich, praktisch ohne Überschuß an Reduktionsmittel zu arbeiten. Zur Messung des Reduktionspotentials eignet sich zum Beispiel eine Pt/Ag/AgCl₂-Elektrode.

Die Aufteilung zwischen langsam und schnell wirkendem Reduktionsmittel erfolgt in der Regel im Verhältnis von 6 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise un­ gefähr 4 : 1 bis 2 : 1.

Da die Reduktionsgeschwindigkeit vom Küpenfarbstoff selbst sowie von der Temperatur und dem pH-Wert abhängt, können diese Parameter ebenfalls für Variationen genutzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert im Vergleich zum Stand der Technik egalere Färbungen und führt zudem zu einer geringeren Umweltbelastung, weil ein großer Teil des Dithionits durch das umweltfreundlichere Hydroxy­ aceton ersetzt werden kann.

In den folgenden Beispielen beziehen sich Angaben über Teile und Prozente, sofern nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.

Beispiel

700 g gebleichte Baumwolle wurden bei einem Flottenverhältnis von 1 : 12 in Gegenwart von 2 g eines Dispergiermittels (Na-polyacrylat) und eines Komplexbildners (0,5 g Ethylendiamintetraessigsäure) mit 0,8% des Farb­ stoffs C.I. 69525 innerhalb von 10 Minuten von 40 auf 60°C erhitzt. Dann wurden 21 ml/l 32%ige Natronlauge und 2 g/l Hydroxyaceton innerhalb von 20 min portionsweise oder kontinuierlich zugegeben, wobei gleichzeitig die Temperatur von 60 auf 80°C erhöht wurde. Anschließend wurden 0,5 g/l Natriumdithionit zugegeben und die Temperatur 10 min bei 80°C gehalten. Der Färbevorgang wurde kontinuierlich durch Messung des Reduktionspoten­ tials verfolgt, wobei sich während der Zugabe des Hydroxyacetons ein Potential von ungefähr -500 mV und nach Zugabe des Dithionits von ungefähr -800 bis 850 mV einstellte. Nach Zugabe von weiteren 0,3 g/l des Dithionits innerhalb der 10 min blieb das Potential konstant bei -850 mV.

Danach wurde innerhalb von 10 min auf 60°C abgekühlt und die Färbung wie üblich fertiggestellt.

Im Vergleich zu einer nur mit Dithionit hergestellten Färbung weist die wie oben gewonnene Färbung eine bessere Egalität auf.

Beispiel 2

Verfährt man wie in Beispiel 1 angegeben, gibt jedoch das Hydroxyaceton erst bei 80°C zu, so erhält man eine weitere Steigerung der Egalität.

Claims (8)

1. Verfahren zur kontrollierten Herstellung der Leukoform von Küpenfarb­ stoffen durch Reduktion, dadurch gekennzeichnet, daß man die Küpen­ farbstoffe in Gegenwart des zu färbenden Substrats zunächst mit einem langsam wirkenden und anschließend einem schnell wirkenden Reduktionsmittel behandelt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als langsam wirkende Reduktionsmittel solche mit einem Potential von -800 ±50 mV bei pH-Werten von 12 bis 14 verwendet.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als langsam wirkendes Reduktionsmittel Hydroxyaceton verwendet.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als schnell wirkende Reduktionsmittel solche mit einem Potential von -950 ±50 mV bei pH-Werten von 12 bis 14 verwendet.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als schnell wirkendes Reduktionsmittel Alkalidithionit verwendet.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verküpung mit den langsam wirkenden Reduktionsmitteln bei Temperaturen zwischen 50 und 90°C vornimmt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das langsam wirkende Reduktionsmittel allmählich über einen Zeitraum von ungefähr 15 bis 30 Minuten zugibt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das schnell wirkende Reduktionsmittel bei Temperaturen zwischen 50 und 90°C allmählich solange zugibt, bis das Potential von -950±50 konstant bleibt.