DE4224039A1

DE4224039A1 - Fluessige farbstoff/tensid-formulierungen

Info

Publication number: DE4224039A1
Application number: DE19924224039
Authority: DE
Inventors: Rainer Hans Dr Traber; Michel Fehlbaum
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1992-07-21
Publication date: 1993-01-28

Description

Die Erfindung betrifft eine flüssige Farbstoff-Formulierung, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung zum Färben und Bedrucken von Textilmaterial, vor allem von Polyester-, Celluloseacetat- oder Polyamidmaterial.

Hydrophobes Fasermaterial, in erster Linie Polyester-, Celluloseacetat- und Polyamid material, vor allem Garne, Gewebe oder Gewirke daraus, werden mit Dispersionsfarb stoffen entweder unter Normaldruck, bei Temperaturen bis zu 100°C in Gegenwart eines Carriers oder in einem geschlossenen Färbeapparat bei Temperaturen von 120 bis 150°C unter Druck gefärbt. Beide Verfahren haben den Nachteil, daß zu ihrer Durchführung Dispersionsfarbstoffe benötigt werden, die in einer möglichst feinteiligen, stabil dispergierten Form vorliegen müssen. Dem zufolge müssen die Farbstoffe nach der Synthese langwierigen Mahloperationen unterworfen werden, beispielsweise in Rühr werks-Kugelmühlen oder Sandmühlen, zusammen mit geeigneten Dispergiermitteln. Schließlich muß der heruntergemahlene Dispersionsfarbstoff in eine stabile, nicht zur Reagglomeration neigende, lagerfähige Flüssigformulierung überführt oder einem schonenden Trocknungsverfahren unterworfen werden, damit ein Farbstoffpulver erhalten wird, das in der Färbeflotte ohne Klumpenbildung rasch dispergierbar ist.

Es war daher vor allem eine Aufgabe der Erfindung einen Weg zu finden, wo eine der artige aufwendige Naßmahlung des Farbstoffes umgangen werden kann.

Als Lösung dieser Aufgabe bot sich die Verwendung einer neuen Farbstoff-Formulierung an bei der es sich um eine flüssige Farbstoff/Tensid-Formulierung handelt.

Die erfindungsgemäße Farbstoff-Formulierung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 1 Teil eines in Wasser schwer bis unlöslichen Farbstoffes 0,5 bis 5 Teile eines flüssigen Tensides oder eines wäßrigen Tensidkonzentrates und gegebenenfalls weitere Zusätze enthält.

Diese erfindungsgemäße neue Farbstoff-Formulierung bietet erhebliche Vorteile. So kann vor allem auf das aufwendige Mahlen der Farbstoffe verzichtet werden und es gibt auch keine Probleme mit der Dispersionsstabilität. Bei Einsatz dieser Farbstoff-Formu lierungen in Färbeverfahren werden zu dem egale Färbungen mit einen hohen Auszieh grad erreicht.

Bei den erfindungsgemäß verwendbaren, in Wasser schwer bis unlöslichen Farbstoffen handelt es sich vor allem um Dispersionsfarbstoffe, die den verschiedensten Farbstoffklas sen angehören können. Es handelt sich z. B. um Azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Methin-, Styryl-, Azostyryl-, Naphthoperinon-, Chinophthalon-, Acridon- oder Naphthochinon imin-Farbstoffe, die frei von wasserlöslich machenden Gruppen sind. Bevorzugte Disper sionsfarbstoffe sind metallfreie Mono- oder Diazofarbstoffe, Nitrofarbstoffe, Methin farbstoffe, Acridonfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe oder Chinophthalonfarbstoffe.

Als Tenside können nichtionische, anionische, kationische und zwitterionische Tenside eingesetzt werden, die, sofern sie nicht selbst flüssig sind, als wäßriges Tensid-Konzentrat (Tensidgehalt 20 bis 80 Gew.%) verwendet werden können.

Nichtionische Tenside sind z. B. Fettalkoholpolyglykolether; man erhält sie beispielsweise durch die Kondensation von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid mit einem Kohlenwasser stoff, der ein aktives Wasserstoffatom trägt, so z. B.

a) einem niedermolekularen, aliphatischen Polyol, oder
b) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettalkohol mit 8 bis 22 C Atomen, oder
c) einem Alkylphenol mit 4 bis 12 C Atomen im Alkylrest, oder
d) einem Hydroxybiphenyl, oder
e) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettamin mit 8 bis 22 C Atomen oder
f) einer gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure mit 8 bis 22 C Atomen, oder
g) einem gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäure- (N,N-bis-hydroxyalkyl)amid wobei auf 1 Mol der unter a) bis g) genannten Verbindungen vorzugsweise 4 bis 100 Mol Ethylenoxid und/oder Propylenoxid kommen.

Als Beispiele seien die Umsetzungsprodukte von Ölsäure mit 9 Mol Ethylenoxid, Laurinsäure mit 10 Mol Ethylenoxid, Laurylalkohol mit 4 Mol Ethylenoxid und Cetyl/Oleylalkohol mit 19 Mol Ethylenoxid genannt.

Es können aber auch Gemische dieser Umsetzungsprodukte untereinander verwendet werden. Diese Gemische erhält man durch Mischen einzelner Umsetzungsprodukte oder direkt durch Ethoxylierung eines Gemisches der den Umsetzungsprodukten zugrundelie genden Verbindungen.

Desweiteren kommen noch Alkylpolyglucoside von C₉-C₁₅alkylen mit 1-10 Glucosidein heilen wie z. B. Nonyldiglucosid und Allyl(C₁₂-C₁₅)-poly(1-10)-glucosid, Sorbitanester wie z. B. Polyoxyethylensorbitanmonopalmitat, Fettsäureethanolamide wie z. B. Kokosfett säurediethanolamid und Fettsärureethanolaminoxide wie z. B.Tetradecylaminoxid in Frage.

Als zwitterionische Tenside kommen beispielsweise Derivate von sekundären oder tertiären Aminen, Denvate von heterocyclischen, sekundären und tertiären Aminen oder Derivate von quartären Ammonium-, quartären Phosphonium oder tertiären Sulfonium verbindungen in Betracht. So z. B. Alkylaminocarbonsäure-Salze wie das Kokosfettsäure sarkosinat, das Natriumsalz der N-Stearyl-L-glutaminsäure oder das Triethanolaminsalz der N-Kokoyl-L-glutaminsäure.

Als anionische Tenside, welche bevorzugt sind, kommt Kaliseife oder gesättigte und ungesättigte Carbonsäuren wie z. B. Öl -, Kaprin -, Laurin-, Myristin-, Kokosnuß Palmkernsäure oder deren Salze, Alkylsulfate wie z. B. Natriumdodecylsulfat oder das Natriumsultatsalz des Lauryl/Myristylalkoholdiglycolether und/oder Alkylsulfonate wie z. B. Natriumpentadecylsulfonat, Sulfobernsteinsäuredioctylester in Frage.

Als kationische Tenside kommen solche vom Trialkylammoniumtyp in Betracht.

Das Mischungsverhältnis von Farbstoff zu Tensid beträgt 1 Teil Farbstoff zu 0,5 bis 5 Teile und insbesondere 2 bin 3 Teile Tensid oder Tensidmischung.

Eine bevorzugte Formulierung besteht darin, daß sie auf 1 Teil eines Dispersions farbstoffes 3 Teile eines nichtionischen, anionischen oder kationischen Tensides, vor allem eines anionischen Tensides enthält.

Desweiteren sind solche Tenside bevorzugt, die leicht abbaubar sind wie z. B. das Natriumsalzes des N-Stearyl-L-glutamins oder das Nonyldiglucosid.

Als Zusätze, die vorteilhaft in kleinen Mengen in der Farbstoff-Formulierung vorhanden sein können, kommen z. B. in Frage: Säuren, insbesondere niedere organische Mono carbonsäuren, wie Ameisensäure oder Essigsäure; Puffersalze, wie Ammoniumsulfat oder Natriumacetat; Netzmittel; Emulgiermittel oder Antischaummittel.

Hergestellt wird die Farbstoff-Formulierung indem man 1 Teil eines in Wasser schwer bis unlöslichen Farbstoffes mit 0,5 bis 5 Teilen eines nichtionischen, anionischen oder zwitterionischen flüssigen Tensids oder einem wäßrigen Tensidkonzentrat gegebenenfalls mit den weiteren Zusätzen vermischt.

Die Farbstoffe können grundsätzlich ohne jede Nachbehandlung, d. h. direkt von der Synthese her, z. B. in Form des feuchten Preßkuchens (Rohfarbstoffes), der Syntheselö sung oder Synthesesuspension oder eines Farbstofföles eingesetzt werden.

Die so erhaltene Farbstoff-Formulierung, welche über mehrere Monate lagerstabil ist, kann dann unter Zugabe von warmem Wasser (ca. 60-80°C) und eventuellen Färbehilfs mitteln zu einer Farbstoff-Flotte verarbeitet werden, welche dann zum Färben und Bedrucken von hydrophoben Textilmaterialien verwendet werden kann.

Bei den nach vorliegendem Verfahren färb- und bedruckbaren Textilmaterialien handelt es sich in erster Linie um solche aus linearen hochmolekularen Estern aromatischer Poly carbonsäuren mit polyfunktionellen Alkoholen, beispielsweise aus Terephthalsäure und Aethylenglykol oder Dimethylolcyclohexan und Mischpolymere aus Terephthalsäure und Isophthalsäure und Aethylenglykol; genannt ist vor allem Polyestermaterial. Diese Materialien können, sofern die hierfür geeigneten Apparaturen vorhanden sind, in beliebigen Verarbeitungsstadien, z. B. in Form von Flocken, Kammzug, Garn, texturierten Fäden, Gewebe oder Gewirke, vorliegen. Die Färbetemperatur für diese Materialien liegt vorzugsweise bei 120 bis 150°C für das HT-Verfahren und bis zu 100°C für das Carrier Verfahren.

Ferner können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Celluloseacetat und Polyamid material gefärbt werden, z. B. Polyamid-6, Polyamid-6,6 oder auch Polyamid 12. Die Färbetemperatur beträgt für diese Materialien vorzugsweise 98 bis 100°C.

Das Flottenverhältnis liegt üblicherweise bei 1:5 bis 1:50; die Färbezeit beträgt 5 bis 60 Minuten.

Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung.

Beispiel 1: (Herstellen der flüssigen Farbstoff-Formulierung)

Farbstoff und Tensid (gemäß folgender Tabelle 1) werden in den angegebenen Mengen bei Raumtemperatur durch einfaches Rühren vermischt. Die festen Tenside werden zuerst in 20-80% Wasser (bezogen auf das Endgewicht) gelöst.

Man erhält so eine flüssige Farbstoff-Formulierung.

Tabelle 1

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Beispiel 42: (Färbeverfahren)

In einer Zirkulationsfärbeapparatur befindet sich je 0,368 g der gemäß den Beispielen 2 bis 17 erhaltenen Farbstoff-Formulierung. Diese wird mit 375 ml 70°C warmem Wasser und 0,75 g Ammoniumsulfat (außer Beispiel 2) zu einer Farbstoff-Flotte verarbeitet. Zu dieser so erhaltenen Färbeflotte gibt man 30 g Tersuisse-Polyester-Tricot Typ 2032 und färbt nach dem für Dispersionsfarbstoffe üblichen HT-Temperatur-Programm. Man erhält eine egale Polyester-Färbung, welche einen hohen Ausziehgrad besitzt (s. folgende Tabelle 2).

Tabelle 2

Claims

1. Flüssige Farbstoff-Formulierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 1 Teil eines in Wasser schwer bis unlöslichen Farbstoffes 0,5 bis 5 Teile eines flüssigen Tensides oder eines wäßrigen Tensidkonzentrates und gegebenenfalls weitere Zusätze enthält.

2. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Tensid ein nichtionisches, anionisches, kationisches oder zwitterionisches Tensid enthält.

3. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 1 Teil eines in Wasser schwer bis unlöslichen Farbstoffes 2 bis 3 Teile eines nichtionischen, anionischen oder zwitterionischen Tensides, welches selbst flüssig ist oder als wäßriges Konzentrat vorliegt, enthält.

4. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tensidgehalt des wäßrigen Tensidkonzentrats zwischen 20 und 80% beträgt.

5. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 1 Teil eines in Wasser schwer bis unlöslichen Farbstoffes 3 Teile eines anionischen Tensides enthält.

6. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Carbonsäuren als anionisches Tensid enthält.

7. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkylsulfate oder Alkylsulfonate als anionisches Tensid enthält.

8. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettalkoholpolyglycolether als nichtionisches Tensid enthält.

9. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fettsäureethanolamide oder Fettsäureethanolaminoxide als nichtionisches Tensid enthält.

10. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkylpolyglucoside oder Sorbitanester als nichtionisches Tensid enthält.

11. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Alkylaminocarbonsäure-Salze als zwitterionisches Tensid enthält.

12. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie biologisch leicht abbaubare Tenside, wie z. B. das Natriumsalz des N-Stearyl-L-glutamins oder Nonyldiglucosid enthält.

13. Flüssige Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Farbstoff wasserunlösliche nichtionische metallfreie Azo-, Nitro-, Methin-, Acridon-, Chinophthalon- und Anthrachinonfarbstoffe enthält.

14. Verfahren zur Herstellung einer flüssigen Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 Teil eines in Wasser schwer bis unlöslichen Farb stoffes mit 0,5 bis 5 Teilen eines Tensides oder eines wäßrigen Tensidkonzentrates und gegebenenfalls weiteren Zusätzen mischt.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, das der Farbstoff in Form des Pulvers, des Rohfarbstoffes, des wasserfeuchten Presskuchens, der Syntheselösung, der Synthesesuspension oder eines Farbstofföles eingesetzt wird.

16. Verwendung der flüssigen Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 1 zum Färben und Bedrucken von Textilmaterial.

17. Verwendung der flüssigen Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 1 zum Färben und Bedrucken von Polyestermaterialien, Celluloseacetat oder Polyamidmaterialien.

18. Das mit der flüssigen Farbstoff-Formulierung gefärbte und bedruckte Textilmaterial, vor allem Polyester-, Celluloseacetat- oder Polyamidmaterial.