DET0009840MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 12. August 1954 Bekanntgemacht am 6. Dezember 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

KLASSE 8η GRUPPE 1 INTERNAT. KLASSE D06q

T 9840 IYbUn

Harry Hoyt Beacham, Plainfteld,

sind als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Fasermaterialien, und zwar insbesondere auf die Behandlung mit Färbepräparaten in Form von nicht verlaufenden Pasten und Druckfarben.
Eine der wichtigsten und am schwersten erreichbaren Eigenschaften eines Färbemittels zum Bedrucken von Textilien mit Farbmustern besteht darin, daß ein absolut scharfes Druckbild erzielt wird, d.h., daß die Zeichnung der Druckrolle getreu ίο auf den Stoff übertragen wird, ohne daß ein Verlaufen in den Randgebieten des Druckbildes eintreten kann. Die meisten Farbstoffe besitzen eine Neigung zum Verlaufen in mehr oder weniger großem Umfange. Es sind bereits die verschiedensten Maßnahmen vorgeschlagen worden, um dieses Verlaufen zu vermindern. Diese üblicherweise angewendeten Maßnahmen bestehen- in der Zugabe von Stärke oder anderen Verdickungsmitteln zu dem Farbstoff, um seine Viskosität·zu erhöhen und seine Neigung zum Verlaufen zu vermindern. Die Anwendung der bekannten Verdickungsmittel ist zwar in gewissem Umfange erfolgreich; sie vermag jedoch das Verlaufen nicht vollständig zu verhindern, und die Ränder eines üblicherweise gedruckten Musters zeigen sich in den meisten Fällen bei genauer Betrachtung als schwammig und unscharf. Außerdem müssen diese bekannten Verdickungsmittel in der Regel in so großen Mengen

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■ zugegeben werden, daß die erzielten Zusammensetzungen teigartig werden und schwer zu handhaben sind, wodurch die Gleichförmigkeit beim Drucken verlorengeht.

Die Erfindung vermeidet diese den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile und stellt ein neues Verfahren zur Aufbringung von Färbemitteln auf Fasermaterialien dar. Die Erfindung bezieht sich weiter auf neuartige Färbepräparate,

ίο die zur Verwendung bei Fasermaterialien geeignet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Färbemittel ermöglichen das Bedrucken von Fasermaterialien, ohne daß eine nennenswerte Neigung zum Verlaufen des aufgedruckten Farbmusters auftritt. Das erfindungsgemäße Färbepräparat kann bei verhältnismäßig niedriger'Viskosität für Textilien verwendet wer-. den und ergibt klare und scharfe Druckbilder.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben und Bedrucken von Fasermaterialien ist dadurch gekennzeichnet.; daß gleichzeitig mit dem Färbemittel ein Aminoalkyltitanat oder Aminoalkylzirkonat auf das Fasermaterial aufgebracht wird. Die Druckfarbe besteht e.rfindungsgem^ß aus einem an

as sich bekannten Farbstoff und- .einem"' -Aminoalkyltitanat oder einem Aminoalkylziria&ät/

Die Erfindung läßt sich bei allen üblichen Farbstoffarten anwenden, sofern sie mit Aminoalkyltitanaten oder Aminoalkylzirkonaten nicht unverträglich sind, beispielsweise Azofarbstoffe, Küpenfarbstoffe, Säurefarbstoffe und Schwefelfarbstoffe. Die weitaus größte ,Mehrzahl der Farbstoffe hat sich als verträglich mit den Aminoalkyltitanaten und Aminoalkylzirkonaten herausgestellt, und es kann daher als sicher unterstellt werden, daß in dieser Hinsicht keinerlei Schwierigkeiten entstehen können. Tanninfarbstoffe können an sich verwendet werden; sie neigen jedoch in gewissem Umfange zur Reaktion mit den Aminoalkyltitanaten und Aminoalkylzirkonaten, und es ist daher vorzuziehen, auf die Verwendung dieser Farbstoffart zu verzichten. Die benutzten Farbstoffe können mit jedem der üblichen Verdickungsmittel, wie beispielsweise Stärke oder Cellulosederivaten, verdickt werden, um jede gewünschte Konsistenz zu erzielen.

Zu den Fasermaterialien, auf die die Erfindung vorzugsweise angewendet werden kann, gehören Cellulose, wie Baumwolle, und regenerierte Cellulose, wie Viskose u. dgl., Cellulosederivate, wie Acetatseide, auch natürliche Seide, Wolle und andere proteinhaltige Fasern, Polysacharide, wie die Alignate, und Polyamide. Die Erfindung ist auch anwendbar auf diese verschiedenen faserförmigen Substanzen, wenn sie in nicht gewobenem Zustande, also beispielsweise als Papier, Filz u. dgl., vorliegen.

Die Methode der Anwendung der neuen erfindungsgemäßen Farbstoffpräparate bei diesen Fasermaterialien ist einfach und kann ohne Schwierig-

^: keiten mittels einer beliebigen, beim Färben oder Drucken bekannten Technik durchgeführt werden. Die Anwendung besteht lediglich darin, daß mit dem Farbstoff zu einer beliebigen Zeit vor der Anwendung eine bestimmte Menge Aminoalkyltitanat oder -zirkonat vermischt wird zusammen mit den üblichen Verdickungsmitteln oder sonstigen Zuschlagstoffen, die der Farbmischung die jeweils gewünschten, für die Verarbeitung geeigneten Eigenschaften geben; die Farbzusammensetzung wird dann mit üblichen Methoden, beispielsweise mittels Druckwalzen, auf das Material aufgebracht. Wenn auch praktisch jedes Aminoalkyltitanat oder -zirkonat verwendet werden kann, so ist es besonders vorteilhaft, die Titanate und Zirkonate der Aminoalkohole von der allgemeinen Formel:

H — 0 — R — Ν!

R"

zu verwenden, in welcher R Äthylen- oder alkylsubstituierte Äthylengruppen und R' und R" Wasserstoff, Alkylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, ^-Aminoalkyl- oder /?-Oxyalkylgruppen bedeuten. Unter diesen Aminoalkyltitanaten und -zirkonaten ist insbesondere die Verwendung von Triäthanolamintitanat vorzuziehen, weil es billig und leicht greifbar ist. Die Menge des zu verwendenden Aminoalkyltitanates oder -zirkonates kann in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken; es ist jedoch vorzuziehen, zwischen 5 und 25% Aminoalkoholester zu verwenden, bezogen auf das. Gewicht der druckfertigen Zusammensetzung. , . ■ . ;.

Die einzelnen Reaktionen, die während der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor sich gehen, sind im einzelnen nicht bekannt und können auch nicht definiert werden. Vermutlich , ist es jedoch so, daß das Aminoalkyltitanat oder -zirkonat als koordinierend wirkendes und komplexbildendes Mittel sich in bestimmter Weise sowohl mit den reaktionsfähigen Gruppen des Fasermaterials als auch mit dem Farbstoffmolekül koordiniert. Diese reaktionsfähigen Gruppen sind verschieden bei den unterschiedlichen Faserstoffen; bei Cellulose und regenerierter Cellulose sind die reaktionsfähigen Gruppen wahrscheinlich Hydroxylgruppen, während bei Celluloseacetat es sich wahrscheinlich um Hydroxylgruppen oder Acetatgruppen oder um beide handelt; bei Seide, Wolle und den synthetischen Polyamiden werden die reaktionsfähigen Gruppen wahrscheinlich durch Peptidbindungen gebildet. Welcher Art der Mechanismus auch immer sein mag, die Resultate sind in jedem Fall praktisch die gleichen; dier Farbstoff verbleibt nämlich, auch wenn er bei niedriger Viskosität benutzt wird, auf dem behandelten Stoff genau dort, wo er aufgebracht worden ist, und zeigt eine in weitgehendem Umfange verminderte Tendenz zum Verlaufen in den Randgebieten des Druckbildes.

Das Aminoalkyltitanat oder -zirkonat kann, erforderlichenfalls unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Anwendung des Färbemittels benutzt werden; die durch die Erfindung erzielten.-'Vorteile

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gehen jedoch schnell mit wachsender Größe des Zeitabstandes zwischen der Anwendung des Farbstoffes und des Titanates verloren; es ist daher zu empfehlen, eine Mischung aus dem Aminoalkoholester und dem Farbstoff zu bilden und so beide in einer einzigen Arbeitsstufe auf das Material aufzubringen. Wie bereits gesagt, sind die Aminoalkoholester und die üblichen Farbstoffe im allgemeinen miteinander verträglich, so daß die

ίο Mischung keinerlei Schwierigkeiten bietet.

Die Erfindung ist insbesondere abgestellt auf das Bedrucken von Fasermaterialien mit Farbmustern, da hierbei die erfindungsgemäßen Vorteile in besonderem Umfange gegeben sind. Die Erfindung ist jedoch auch für andere Zwecke vorteilhaft verwendbar. Beispielsweise ist die komplexbildende Wirkung des Aminoalkyltitanates groß genug, um die chemische und physikalische Aktivität des gefärbten Materials zu reduzieren,

ao so daß die Farben eine größere Haltbarkeit besitzen. Die vorliegende Erfindung ist somit nicht beschränkt ausschließlich auf bedruckte Materialien; sie bietet auch Vorteile bei Färbungen im Ganzen durch Eintauchen und auch bei änderen Materialien, die keine Textilien sind, beispielsweise Holzmehl zur Herstellung von Linoleum.

Die anschließenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Es wurde eine Druckpaste hergestellt, indem 0,3 g Brilliant-Benzolblau 6 BQ (Colour-Index Nr. 518) und 0,3 g Harnstoff gemahlen in 0,3 ecm Thioglykol und 2 ecm kochendes Wasser gegeben wurden. Zu 7 Teilen dieser Druckpaste wurde ι Teil Triäthanolamintitanat zugegeben, das durch Mischung von 3 Teilen Tetrabutyltitanat mit

4 Teilen Triäthanolamin gebildet wurde. Eine Prüfung dieser titanathaltigen Druckfarbe wurde

4u vorgenommen, indem mittels einer üblichen Stahlfeder Schriftzeichen auf ein Stück rauhen, saugfähigen Papiers aufgetragen wurden; es ergab sich ein klares, lesbares Schriftbild.

Zu Vergleichszwecken wurde eine gleiche Druckfarbe, jedoch ohne Triäthanolamintitainat hergestellt. Die Druckfarbe ohne Titanatgehalt wurde in gleicher Weise geprüft, es ergab sich ein Schriftbild, das stark verschmiert war, durch das Papier durchschlug und verlief, so daß es vollkommen unleserlich war.

Beispiel 2

Es wurde eine Druckpaste hergestellt, indem

0,1 g Naphthol A. S. Supra (Colour-Index Nr. PR

302) in 2 ecm einer Mischung aus Isopropylalkohol und Triäthanolamintitanat, die durch Mischung von

5 Teilen Triäthanolamin mit 3 Teilen Tetraisopropyltitanat gebildet wurde, und 10 ecm Stärke einpastiert wurde. Zu Vergleichszwecken wurde eine normale Farbstoffpaste hergestellt durch Einpastieren von 0,25 g des gleichen Farbstoffes in 4 ecm 37°/oige NaOH-Lösung, 20 ecm Stärke und ι ecm Thioglykol. Zu weiterem Vergleich wurde eine dritte Farbstoffpaste hergestellt, indem 0,1 g des Farbstoffes in 2 ecm einer Triäthanolamin-Isopropylalkohol-Mischung aus 62,5 Teilen Triäthanolamin und 48 Teilen Isopropylalkohol und in 10 ecm Stärke einpastiert wurde. Diese Zusammensetzung besaß den gleichen Gehalt an Triäthanolamin und Isopropylalkohol wie das Triäthanolamintitanat, jedoch ohne Titan. Die 3 Farbpasten wurden durch geringe Wasserzugaben auf die gleiche Viskosität eingestellt. Ein Baumwolltuch von 32 Fäden/cm wurde mit allen drei Pasten bedruckt, in einem Dunkeltrockner getrocknet und in einem Entwickler aus 0,3 g Fast Yellow Salt GC (Colour-Index Nr. PR 275), 2 ecm Eisessig und 50 ecm Wasser entwickelt. Die bedruckten Stoffproben wurden mit Lösungsmittel behandelt, mit je 1% anionischem Reinigungsmittel von der Formel

C₁₇H₃₃CON(CHg)-C₂H₄SO₃Na

und Natriumcarbonat gewaschen, gut durchgespült und getrocknet. Das Triäthanolamintitanat enthaltende Druckbild war viel schärfer und klarer als dasjenige der ersten Vergleichsprobe, und das Triäthanolamin und Isopropylalkohol ohne Titan enthaltende Druckbild war in der Farbe schwächer als dasjenige der ersten Vergleichsprobe und zeigte ein starkes Verlaufen.

Beispiel 3

Es wurde eine Druckpaste hergestellt aus 2 ecm Wasser, o, 1 g Nätriumformaldehydsulfoxälat, 0,2 g Natriumcarbonat, 0,5 ecm Thioglykol, 10 ecm 3°/oigen Natriumalginatverdicker und 1,5 g Calcosol Jade Grün N (Colour-Index Nr. 1101). Zu dieser Paste wurde 1 ecm Diisopropanolamintitanat zugegeben, das durch Mischung von 226 Gewichtsteilen Diisopropanolamin und 284 Gewichtsteilen Tetraisopropyltitanat erhalten wurde. Zu Vergleichszwecken wurde eine ähnliche Paste hergestellt, bei der an Stelle von Diisopropanolamintitanat 1 ecm einer Mischung aus gleichen Gewichtsteilen Diisopropanolamin und Isopropylalkohol benutzt wurde.

Ein Stück Baumwolltuch wurde mit beiden Pasten bedruckt, in einem Ofen bei ioo° kürz getrocknet und dann V2 Stunde unter Anwendung von Dampf behandelt. Nach der Trocknung wurde das Material gewaschen, gespült und gemäß Beispiel 2 getrocknet.

Bei der Vergleichspaste ohne Diisopropanolamintitanat wurde ein beträchtliches Verlaufen und Durchschlagen festgestellt, während das mit der Diisopropanolamintitanat enthaltenden Druckpaste hergestellte Druckbild praktisch keinerlei Verlaufen oder Durchschlagen zeigte. Außerdem war das letztere Druckbild merklich widerstandsfähiger gegenüber Waschungen, als das mit der Vergleichspaste hergestellte Druckbild.

Beispiel 4

Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei der Farbstoff durch die gleiche Menge Algosol Orange HRCF (Colour-Index Nr. 1217) und die 266 Teile Diisopropanolamin bei der Her-

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Claims (7)

T 9840 IVb/8η Stellung von Aminoalkyltitanat durch 416 Teile /J-Aminoäthyläthanolamin ersetzt wurden. Wie im Beispiel 3 wurde 1 ecm der gebildeten Aminoalkyltitanatlösung benutzt. Die erzielten Ergebnisse waren denjenigen gemäß Beispiel 3 praktisch identisch. _ . . , Beispiel 5 Um die Anwendung der Erfindung auf das Färben von Seide mit Säurefarbstoffen zu zeigen, wurde eine Druckpaste hergestellt aus 0,6 g Alizarinsaphir (Colour-Index Nr. 1054), 0,5 ecm Thioglykol, 0,6 g Harnstoff, 10 ecm 5°/oige Methylcelluloselösung in Wasser, 0,1 g Ammoniumthiocyanat und 0,1 g Kaliumchlorat. Zu dieser Paste wurden 2 ecm des gleichen Triäthanolamintitanates gemäß Beispiel 2 zugegeben. Zu Vergleichszwecken wurde eine ähnliche Paste ohne Triäthanolamintitanat hergestellt. Ein Seidenstoff wurde in üblicher Art mit beiden Pasten bedruckt und in einer Flotte behandelt, die mit einem durch Essigsäure angesäuerten Dampf beschickt wurde. Das mit der titanhaltigen Paste erzeugte Druckbild war in der Färbung etwas grüner als das mit der Vergleichspaste erzeugte Druckbild und war in wesentlich geringerem Umfange verlaufen und durchgeschlagen und bedeutend beständiger gegen Waschungen. π . . , r Beispiel 6 Um das Verlauf en der Farbbilder zu untersuchen, wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, bei der eine Lösung des Farbstoffes gemäß Beispiel 1 hergestellt und verwendet wurde:

1. ohne jede Zugabe,

2. unter Zugabe einer Mischung aus gleichen Teilen Triäthanolamin und Butylalkohol,

3. unter Zugabe eines üblichen Weizenstärkeverdickers,

4. unter Zugabe von Triäthanolamintitanat,

5. unter Zugabe von Triäthanolamintitanat und Weizenstärkeverdicker.

Jede der obigen Druckfarben wurde verwendet zum Bedrucken von

i. Acetat-Seidensatin,

2. Baumwolltuch von 32 Fäden/cm,

3. mattem Taft aus Polyamidfasern,

4. entleimter Seide,

5. Viskose-Seidenköper,

6. unbehandeltem Wollflanell,

7. Köper aus Polyacrylnitrilfasern.

In jedem Falle zeigten die Druckbilder, die mit einer Triäthanolamintitanat enthaltenden Druckfarbe hergestellt waren, ein erheblich geringeres Verlaufen als diejenigen ohne Triäthanolamintitanat. Die Druckfarben, die unter Verwendung von Weizenstärkeverdicker hergestellt waren, zeigten günstigere Ergebnisse als diejenigen, die aus nicht verdickten Pasten ohne Titanatgehalt bestanden; die Druckbilder dieser Pasten mit Verdickungsmittel waren jedoch keineswegs so gut wie diejenigen mit Triäthanolamintitanat, auch wenn letztere ohne Verwendung von Verdickern hergestellt waren.

P A T EN T A X S P R O CHE:

Η — 0 — R — Ν:

.R'

R"

enthält, in welcher R Äthylen- oder alkylsubstituierte Äthylengruppen und R' und R" Wasserstoff, Alkylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, oder /?-Oxyalkyl- oder /?-Aminoalkylgruppen bedeuten.

5. Färbepräparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es Triäthanolamintitanat enthält.

1. Verfahren zum farbigen Ausrüsten, insbesondere zum Bedrucken von Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit einem an sich bekannten Farbstoff ein Aminoalkyltitanat oder ein Aminoalkylzirkonat auf das Fasermaterial aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminoalkyltitanat oder -zirkonat und der Farbstoff miteinander gemischt und in einer einzigen Arbeitsstufe auf das Fasermaterial aufgebracht werden.

3. Färbepräparat zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unds 2, bestehend aus einem an sich bekannten Farbstoff, gegebenenfalls auch den üblichen Verdickungs- oder sonstigen Hilfsmitteln, und einem Aminoalkyltitanat oder Aminoalkylzirkonat.

4. Färbepräparat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Titanat oder Zirko-' nat eines Aminoalkohole von der allgemeinen Formel: