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Verfahren zum Färben und Drucken von animalischen und vegetabilischen
Materialien mit Beizenfarbstoffen Man verwendet bekanntlich in der Färberei und
Druckerei von pflanzlichen und tierischen Fasermaterialien Zusätze, wie Seife, Türkischrotöl
oder Monopolseife (vgl. Heiermann, Technologie der Textilveredelung i. Auflage [192i],
Seite i¢5), die das Dispiergieren des Farbstoffes erleichtern und das gleichmäßige
Eindringen der Färbeflotte in das Textilmaterial verbessern. Diese Zusätze haben
auch den Zweck, dem Fasermaterial einen besseren Griff zu verleihen. In der Färberei
mit Beizenfarbstoffen sind derartige Zusätze infolge der Anwesenheit von Beizenmetallsalzen,
insbesondere von Salzen des Chroms, Aluminiums, Kupfers, Eisens, Zinns usw., unter
keinen Umständen anwendbar, da die Metallkationen mit den sulfonierten Fettsäureresten
unlösliche Verbindungen geben, welche das Fasergut verschmieren und mithin eine
ungleichmäßige reibunechte Färbung bedingen.
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Es wurde nun gefunden, daß die aliphatisch substituierten aromatischen
Sulfonsäuren sowie ihre Alkali-, Erdalkali-, Aluminium-, Chrom-, Kupfer- usw. Salze
bzw. deren wäßrige oder alkoholische Lösungen Erzeugnisse darstellen, die in der
Beizenfärberei von hohem Wert sind. Die Säuren der aliphatisch substituierten aromatischen
Sulfonsäuren bilden mit sämtlichen in der Beizenfärberei üblichen Metallkationen
lösliche Salze und unterscheiden sich in dieser Hinsicht grundlegend von den obenerwähnten
Alkaliverbindungen der Fettsäuren oder sulfonierten Öle. Man ist ohne weiteres in
der Lage, die aliphatisch substituierten aromatischen Sulfonsäuren oder ihre Alkalisalze
in der Beizenfärberei zusammen mit Kaliumbichromat, Fluorchrom, Alaun, Kupfersulfat,
Eisensulfat und Chlorzinn zu verwenden bzw. die vorgenannten anorganischen Metallbeizen
ganz oder teilweise durch die entsprechenden Metallsalze der Sulfonsäuren zu ersetzen.
Hierdurch wird das Benetzungs- und Egalisierungsvermögen der Färbeflotte wesentlich
verbessert. Werden die Sulfonsäuren in Form ihrer Beizenmetallsalze zur Anwendung
gebracht, so wirken diese einerseits als Netz- und Egalisierungsmittel und andererseits
infolge ihres hydrolytischen Zerfalls unmittelbar als Metallbeize. Hervorzuheben
ist schließlich, daß sowohl die Sulfonsäuren selbst als auch ihre Alkali-, Erdalkali-
oder Beizenmetallsalze selbst gegen starke Mineralsäuren, wie Schwefelsäure, völlig
beständig sind und auch in harten Gebrauchswässern Verwendung finden können, da
ja die Calcium- und Magnesiumsalze ebenfalls absolut löslich sind.
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Als besonders wirksam erwiesen sich solche aliphatisch substituierten
aromatischen Sulfonsäuren, die durch Substituierung der aromatiscben
Komponente,
wie Benzol, Toluol, Xylol, Phenol, Kresol, Naphthalin, Anthracen, Tetrahydronaphthalin,
Naphthol usw., mit aliphatischen Resten ein genügend hohes Molekulargewicht erhalten
und infolge ihrer hapillaraktivität die Grenzflächenspannungen der Flotte zu Farbstoff
und Textilmaterial kräftig erniedrigen. Bei höhenmolekularen aromatischen Kohlenwasserstoffen,
wie Naphthalin oder Anthracen, erreicht man den gewünschten Effekt bereits durch
Einführung von verhältnismäßig niedrigmolekularen Alkylresten, wie z. B. durch die
Reste Propyl, i-Propyl, Butyl, i-Butyl oder Amyl. Sehr wirksam, besonders bei weniger
hochmolekularen aromatischen Komponenten, ist die Einführung höhenmolekularer aliphatischer
Reste, die den natürlichen Fettstoffen nahestehen. Wir nennen beispielsweise aliphatische
Radikale, wie Stearyl-, Palmityl-, Oleyl- usiv. (auch als Stearo-, Palmito- oder
Oleo- bezeichnet), kurz Reste von dem a11-gemeinen Typ
oder Radikale, wie Cetyl- (Hexadecyl-), Carnaubyl-, Ceryl-, Dodecyl- (Radikal des
Laurinalkohols), Octadecenyl- (Radikal des Cleinalkohols), also vom allgemeinen
Typ
Die geeigneten Sulfonsäuren werden nach an sich bekannten Methoden gewonnen. So
entsteht beispielsweise die Isopropylnaphthalinsulfonsäure durch Kondensieren von
p-Naphthalinsulfonsäure mit Isopropylalkohol in Gegenwart von Schwefelsäure bei
höheren Temperaturen. Die Palmitylbenzolsulfonsäure (mitunter auch Paltnitobenzolsulfosäure
oder Palmitophenonsulfosäure genannt) ist beispielsweise durch Sulfonierung des
nach K r a f t (Ber. i9, 2982) erhältlichen Palmitylbenzols (Palmitophenons) mit
kräftig sulfonierenden Agenzien, wie Oleum: oder Chlorsulfonsäure, zu erhalten.
Ganz entsprechend wird die Cetylbenzol.sulfonsäure (Hexadecylbenzolsulfönsäure)
gewonnen, indem vor der Sulfonierung das Palmitylbenzol (Palmitophenon) beispielsweise
mit Hilfe von amalgamiertem Zink und Salzsäure zu Cetylbenzol (Hexadecylbenzol)
reduziert wird. Naturgemäß sind auch alle anderen bekannten Darstellungsmethoden
für die Einführung der vorgenannten Radikale in die aromatische Komponente geeignet.
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Alle vorgenannten Verbindungen sowie ähnlich konstituierte Sulfonsäuren
eignen sich in der Beizenfärberei entweder als solche oder in Form ihrer Alkali-
oder Beizenmetallsalze ausgezeichnet. Meist genügen Mengen von o,i °/o vom Warengewicht.
Mitunter sind die Zusätze auch zu vergrößern. Das Verfahren ist sowohl für Materialien
vegetabilischen Ursprungs, wie Baumwolle, Leinen, Jute, Ramie, Kunstseide, Papier,
als auch für Materialien tierischen Ursprungs, wie Wolle, Seide, Haare, Borsten,
Leder, und schließlich für gemischt vegetabilisch-animalische Fasermaterialien geeignet.
Irgendeinen schädigenden oder strukturverändernden Einfluß auf das Färbegut haben
die genannten Sulfonsäuren nicht. Sie dienen vielmehr dazu, die Färbungen zu verbessern,
den Griff des Fasermaterials zu veredeln und die Faser ausgesprochen zu schützen.
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Es hat sich weiter gezeigt, daß die Wirkung der substituierten Sulfonsäuren
bzw. ihrer Salze durch Zusätze von ein- und mehrwertigen wasserlöslichen Alkoholen,
wie Methylalkohol, Äthylalkohol, Isopropylalkohol, Fuselalköhole, Glykol, Glycerin
usw., noch verstärkt werden kann. Auch können die genannten Alkohole allein oder
zusammen mit Wasser als Lösungsmittel für die Sulfonsäuren oder ihre Salze benutzt
werden.
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Man hat bereits vorgeschlagen, Sulfitcelluloseablauge in der Chromfärberei
von Wolle zu verwenden. Die Sulfitcelluloseablauge stellt jedoch keine substituierte
aromatische Sulfon.säure im vorstehenden Sinne dar. Die vorstehend beschriebenen
substituierten aromatischen Sulfonsätiren sind hinsichtlich des Netz- und Egalsierungsvermögens
sowie der griffverbessernden Eigenschaften bei der Beizenfärberei der Sulfitcelluloseablauge
überlegen. Beispiel i Wollkammzug wird in an sich bekannter Weise mit Metachrombraun
B (vgl. Ullmann, Encyclopäde der technischen Chemie, 2. Auflage, Band 7, Seite q.92),
dem unter dem Namen Metachrombeize bekannten Gemisch von Kaliumchromat und Ammonsul-£at,
und io % luistallisiertem Glaubersalz gefärbt. Vorteilhaft wird der Metachromfarbstoff
mit einer Lösung von hexadecy 1-toluolsulfonsaürem Natrium angeteigt. Anderenfalls
setzt man dieses sulfonsaure Salz der Farbflotte vor Zusatz der Farbstofflösung,
und zwar in Mengen von 45 °/o des Kammzuggewichts hinzu. Man geht bei q.o° C ein
und treibt nach '-/,Stunde langsam zum Kochen, erreicht nach i Stunde die Kochtemperatur
und beläßt noch 2 bis 3 Stunden im langsam kochenden Farbbade. Beispiel 2 Wollgarn
wird mit Kolumbiäbraun M (vgl. Ullm@ann, Encyclop;ädie der technischen Chemie, 2.
Auflage, Band 6, Seite 728) unter Mitverwendung von 15 g kristallisiertem
Glaubersalz
je Liter Farbflotte in üblicher Weise, bei 6o° C beginnend, gefärbt. Nach Stunde
ist die Kochtemperatur erreicht. Nach einer weiteren Stunde ist die Farbflotte ausgezogen.
Die Färbung wird dann mit Hilfe des Chromsalzes der Amylnaphthalinsulfonsäure, das
durch Auflösen von frisch gefälltem Chromhydroxyd in der 3oprozentigen Sulfonsäurelösung
bei Kochtemperatur erhältlich ist, fixiert. Man benötigt 2,5 %
des Chromsulfonats,gegebenenfalls
unter Afitverwendung von r bis 2 % E.ssigs,äure, und fixiert innerhalb von
30 Minuten bei leichtem Kochen der Flotte. Im Anschluß daran wird gründlich
gespült.
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Beispiel 3: ioo Pfund eines gut ausgekochten trockenen Baumwollgarns
werden auf der Terrine mit 35 Liter einer Lösung, die 5 kg Türkischrotöl, 5 kg technische
Natriumaluminatlösung von 22° B6 und 1,5 kg palmitylbenzolsulfonsaures Natrium.
enthält, imprägniert, getrocknet und am nächsten Tage mit essigsaurer Tonerde von
6° Be gebeizt, dann gespült und getrocknet. Alsdann wird auf der Kufe mit einem
blaustichigen Alizarinrot (vgl. Ullmann, Encyclop,ädie der technischen Chemie, 2.
Auflage, Band i, Seite 2ii), das gegebenenfalls unter Mitverwendung des Sulfonats
angeteigt worden ist, in üblicher Weise ausgefärbt. Man kocht das Garn zum Schluß
mit einer Lösung, die 3 g des obenerwähnten sulfonsauren Salzes im Liter enthält,
ab. Beispiel q. Baumwollstückware wird in bekannter Weise mit q. °f'. Tannin vom
Warengewicht in einer 95° C warmen Flotte gebeizt und bei 50° C etwa 8 Stunden in
dieser Flotte belassen. Die Stückware wird dann entwässert und mit 2 °j, Brechweinstein
und i °% diisobutylnaphthalinsulfonsaurem Natrium innerhalb 112 Stunde bei 2o° C
fixiert. Hierauf wird gespült und dann, wie üblich, mit Methylengrün (vgl. U 11
m a n n , Encyclop,ädie der technischen Chemie, 2. Auflage, Band 7, Seite 552) unter
Zusatz von 2 °1o Essigsäure auf die gewünschte Nuance ausgefärbt. Zum Schluß wird
gut gespült.