PL191340B1

PL191340B1 - Sposób redukcji barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe oraz sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe

Info

Publication number: PL191340B1
Application number: PL333822A
Authority: PL
Inventors: Dietmar R. Grüll; Begli Alireza Haji; Nikolai Kubadinow; Markwart Kunz; Mohammad Munir
Original assignee: Suedzucker Ag
Priority date: 1996-12-07
Filing date: 1997-11-22
Publication date: 2006-04-28
Also published as: JP3884084B2; AU725256B2; WO1998024967A1; EP0943030B1; BR9713569A; EP0943030A1; RU2178473C2; JP2001505261A; DE59703451D1; ES2157607T3; DE19650825A1; IL130347A; PT943030E; CA2274155C; GR3036220T3; UA57053C2; AU5555298A; KR100494823B1; CA2274155A1; IL130347A0

Abstract

1. Sposób redukcji barwników wybranych z gru- py obejmujacej barwniki siarkowe i barwniki ka- dziowe, znamienny tym, ze redukcje przeprowa- dza sie w srodowisku wodno-alkalicznym za pomo- ca srodka redukujacego w stezeniu 1-50 g/l, przy czym srodkiem redukujacym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych weglowodanów. 9. Sposób barwienia lub zadrukowywania mate- rialów wlókienniczych zawierajacych celuloze, za pomoca barwników wybranych z grupy obejmujacej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, znamienny tym, ze najpierw na material wlókienniczy nanosi sie nierozpuszczalny w wodzie barwnik, barwnik ten redukuje sie w srodowisku wodno-alkalicznym za pomoca srodka redukujacego, którym jest izomaltu- loza lub mieszanina izomaltulozy i innych weglowo- danów, przy czym srodek redukujacy stosuje sie w stezeniu 1-50 g/l, a nastepnie zredukowany barw- nik poddaje sie utlenieniu. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób redukcji barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe oraz sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe.

Znane są sposoby barwienia materiałów włókienniczych, zawierających celulozę, barwnikami siarkowymi i kadziowymi. Zarówno barwniki kadziowe, jak i barwniki siarkowe muszą zostać przekształcone poprzez redukcję ze swej postaci nierozpuszczalnej w wodzie w rozpuszczalną w wodzie postać o dużym powinowactwie do włókien, tzw. postać leuko przed, względnie podczas procesu barwienia. Znane jest przy tym stosowanie podsiarczynu sodowego lub siarczku sodowego jako środka redukującego. Wykazują one jednak tę wadę, że zwłaszcza w przypadku wrażliwszych barwników występuje tak zwana nadmierna redukcja, która prowadzi do tego, że barwniki po redukcji i naniesieniu na materiał włókienniczy nie mogą być utlenione ponownie do żądanego pigmentu. Ponadto uwolnione jony siarczkowe stanowią obciążenie dla środowiska ze względu na nieprzyjemny zapach i toksyczność. Z niemieckiego opisu nr DE 4115452 Al znana jest redukcja barwników kadziowych za pomocą fruktozy, mannozy lub glukozy. Z europejskiego opisu nr EP 0699797 A2 znana jest redukcja barwników siarkowych za pomocą fruktozy, galaktozy, glukozy, mannozy, maltozy lub laktozy. Opisana w tych publikacjach redukcja barwników za pomocą cukrów redukujących ma tę zaletę, że unika się niekorzystnych efektów, polegających na uwalnianiu jonów siarczkowych. Z uwagi na mniejszy potencjał redoks, przykładowo glukozy, jest ona w stanie redukować większość stosowanych barwników, przy czym równocześnie unika się niebezpieczeństwa nadmiernej redukcji. Niekorzystne okazało się jednak względnie powolne ustalanie się równowagi potencjału redoks. Sposoby barwienia przeprowadzane za pomocą poprzednio omówionych cukrów wymagają, z powodu omówionej niekorzystnej kinetyki redukcji, względnie długiego okresu czasu redukcji zastosowanych barwników. W niniejszym wynalazku za podstawę przyjęty problem techniczny polega zatem na zapewnieniu sposobu redukcji barwników kadziowych i siarkowych, który przezwyciężyłby uprzednio omówione niedogodności, zwłaszcza byłby nieszkodliwy ekologicznie, umożliwiałby redukcję szerokiej palety barwników dostępnych w handlu, zapobiegłby niebezpieczeństwu nadmiernej redukcji i wykazywałby lepszą kinetykę redukcji.

Przedmiotem wynalazku jest sposób redukcji barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, charakteryzujący się tym, że redukcję przeprowadza się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego w stężeniu 1-50 g/l, przy czym środkiem redukującym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu według wynalazku środek redukujący zawiera trehalulozę, izomaltozę, sacharozę, glukozę, fruktozę lub oligomery węglowodanowe.

W innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku środek redukujący zawiera.10-90% wagowych trehalulozy, 10-90% wagowych izomaltulozy, 0-15% wagowych sacharozy, 0-20% wagowych fruktozy, 0-20% wagowych glukozy, 0-5% wagowych izomaltozy i 0-5% wagowych oligomerów węglowodanowych, przy czym procenty wagowe podano w odniesieniu do ilości substancji suchej. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku środek redukujący zawiera 42% wagowych trehalulozy, 20% wagowych izomaltulozy, 10% wagowych sacharozy, 12% wagowych fruktozy, 10% wagowych glukozy, 3% wagowe izomaltozy i 3% wagowe oligomerów węglowodanowych, przy czym procenty wagowe podano w odniesieniu do ilości substancji suchej. W innym szczególnie korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku środek redukujący zawiera 42% wagowych trehalulozy, 20% wagowych izomaltulozy, 17% wagowych fruktozy, 15% wagowych glukozy, 3% wagowe izomaltozy i 3% wagowe oligomerów węglowodanowych, przy czym procenty wagowe podano w odniesieniu do ilości substancji suchej.

W następnym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku środowisko wodno-alkaliczne wykazuje wartość pH > 11.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku redukcję prowadzi się w temperaturze co najmniej 50°C, korzystnie w temperaturze 80-100°C.

W innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku redukcję prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki

PL 191 340 B1 siarkowe i barwniki kadziowe, charakteryzujący się tym, że najpierw na materiał włókienniczy nanosi się nierozpuszczalny w wodzie barwnik, barwnik ten redukuje w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego, którym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów, przy czym środek redukujący stosuje się w stężeniu 1-50 g/l, a następnie zredukowany barwnik poddaje się utlenieniu. W korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku redukcję barwnika nierozpuszczalnego w wodzie prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, charakteryzujący się tym, że najpierw nierozpuszczalny w wodzie barwnik redukuje się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego, którym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów, przy czym środek redukujący stosuje się w stężeniu 1-50 g/l, po czym barwnik nanosi się ria materiał i następnie zredukowany barwnik poddaje się utlenieniu. W korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku redukcję barwnika nierozpuszczalnego w wodzie prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

Ponadto, przedmiotem wynalazku jest również sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, charakteryzujący się tym, że najpierw nierozpuszczalny w wodzie barwnik redukuje się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego, którym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów, przy czym środek redukujący stosuje się w stężeniu 1-50 g/l, oraz równocześnie barwnik nanosi się na materiał, a następnie zredukowany barwnik poddaje się utlenieniu. W korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku redukcję barwnika nierozpuszczalnego w wodzie prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

Stosowanie izomaltulozy, a zwłaszcza mieszaniny, która oprócz izomaltulozy zawiera również trehalulozę, jako środka redukującego podczas redukcji barwników siarkowych lub barwników kadziowych z postaci nierozpuszczalnej w wodzie do rozpuszczalnej w wodzie postaci leuko wykazuje tę zaletę, że równowaga potencjału redoks izomaltulozy, a zwłaszcza mieszanin zawierających ten cukier, ustala się znacznie szybciej niż w przypadku tradycyjnie stosowanych cukrów. Szybsze ustalanie się równowagi potencjału redoks umożliwia korzystne skrócenie fazy redukcji podczas barwienia materiałów włókienniczych, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia kosztów. Środek redukujący stosowany w sposobie według wynalazku jest ekologicznie nieszkodliwy, a przy tym wykazuje niski potencjał redoks, więc praktycznie może służyć do redukcji wszystkich barwników dostępnych w handlu i nie prowadzi do ich nadmiernej redukcji. W kontekście przedmiotowego wynalazku pod pojęciem barwników siarkowych należy rozumieć barwniki, które można otrzymać na drodze gotowania związków chemicznych w wielosiarczkach lub w siarce. Z kolei pod pojęciem barwników kadziowych należy rozumieć barwniki, które można określić jako pochodne antrachinonu.

Sposób wytwarzania i skład mieszaniny, zawierającej izomaltulozę i trehalulozę omówiono w europejskim opisie nr EP 0625578 Al, który w zakresie dotyczącym sposobów według wynalazku niniejszym włącza się do treści opisu.. Środek redukujący stosowany w sposobie według przedmiotowego wynalazku obok wspomnianych cukrów może zawierać też inne środki redukujące lub pomocnicze środki redukujące, przykładowo takie, jak podsiarczyn sodowy, układy buforowe, środki kompleksotwórcze lub podobne.

Redukcję celowo prowadzi się w warunkach alkalicznych w roztworze wodnym, przy czym szczególnie korzystnymi są wartości pH > 11, a zwłaszcza wartości pH = 11-12,5.

Szczególnie korzystne jest prowadzenie redukcji w temperaturze wynoszącej co najmniej 50°C, korzystnie w temperaturze 80-100°C.

W kontekście przedmiotowego wynalazku pod pojęciem materiałów włókienniczych, zawierających celulozę, należy rozumieć materiały zawierające włókna celulozowe i ewentualnie włókna z innych materiałów, przykładowo z substancji półsyntetycznych i całkowicie syntetycznych, takich, jak octan celulozy, poliolefiny, poli(akryłonitryl), poliestry lub poliamidy.

We wszystkich trzech wariantach sposobu barwienia lub zadrukowania materiałów włókienniczych zawierających celulozę według wynalazku, poza etapem redukcji barwnika i naniesieniu go na barwiony materiał włókienniczy występuje etap ponownego utlenienia tego barwnika w celu utrwalenia jego obecności na materiale, przez co osiąga się pożądane barwy i odporność wybarwionego materiału włókienniczego. Korzystnie utlenianie przeprowadza się za pomocą gazowego tlenu lub wobec stosowania soli utleniających.

PL 191 340 B1

Wynalazek szczegółowo wyjaśniono przy pomocy figur rysunku oraz odpowiadających im przykładów realizacji. Figury rysunku przedstawiają:

fig. 1 - graficzne przedstawienie wartości remisji (barwniki siarkowe); fig, 2 - graficzne przedstawienie wartości remisji (barwniki kadziowe); fig. 3 - graficzne przedstawienie ustalania się potencjału redoks roztworów różnych cukrów w środowisku wodno-alkalicznym; oraz fig. 4 - graficzne przedstawienie kinetyk redukcji mieszaniny cukru z izomaltulozy, trehalulozy oraz dalszych cukrów, takich jak glukoza, oraz kinetyk redukcji izomaltulozy i glukozy.

Przykład 1

Barwienie materiałów włókienniczych za pomocą barwników siarkowych

Za pomocą farbiarki laboratoryjnej o nazwie Turbomat firmy Ahiba wybarwiono batyst (wyprany i alkalicznie odgotowany) z bawełny za pomocą 10% ciekłej czerni o nazwie Immedial CBR. Barwnik ten podczas nanoszenia na materiał włókienniczy redukowano za pomocą środka redukującego do postaci rozpuszczalnej w wodzie. Przeprowadzenie postępowania odpowiadało stosowanej technologii (środowisko silnie alkaliczne, ogrzewanie od 40°C aż do 100°C, czas trwania reakcji w temperaturze 100°C wynoszący 1 godzinę). Krotność kąpieli wynosiła 1:10.

W próbie porównawczej jako środek redukujący stosowano wodny roztwór glukozy (10 g/l).

Próbę 1 (trehaluloza, izomaltuloza) przeprowadzono za pomocą środka redukującego o następującym składzie: 17,5% wagowych fruktozy, 14,9% wagowych glukozy, 19,5% wagowych izomaltulozy, 41,5% wagowych trehalulozy, 3,1% wagowych izomaltozy, 3,2% wagowych wyższych oligomerów (włącznie z produktami rewersji), 0,3% wagowych niezidentyfikowanych pozostałości (w odniesieniu do ilości substancji suchej) (stężenie środka redukującego: 14 g/l wodnego roztworu).

Próbę 2 (trehaluloza, izomaltuloza, sacharoza) przeprowadzono za pomocą środka redukującego o następującym składzie: 12,3% wagowych fruktozy, 9,7% wagowych glukozy, 10,4% wagowych sacharozy, 19,5% wagowych izomaltulozy, 41,5% wagowych trehalulozy, 3,1% izomaltozy, 3,2% wagowych wyższych oligomerów (włącznie z produktami rewersji), 0,3% wagowych niezidentyfikowanych pozostałości (w odniesieniu do ilości substancji suchej) (stężenie środka redukującego: 14 g/l wodnego roztworu). Z tego środka redukującego poprzez hydrolizę uzyskać środek redukujący, stosowany w próbie 1.

Wyniki:

Tabel a 1 Próba 1

A. Pomiar różnicy barwnej (według CIE Lab) na wybarwionym podłożu włókienniczym

Próbka	Porównanie glukozy względem próby 1
Rodzaj światła	DC	DH	DE	DL	Da	Db
D 65	-0,0	-0,0	0,4	0,4	-0,0	0,0
A	-0,0	-0,0	0,4	0,4	-0,0	0,0
TL84	-0,0	-0,0	0,4	0,4	-0,0	0,1

Tabel a 2 Próba 2

Próbka	Porównanie glukozy względem próby 2
Rodzaj światła	DC	DH	DE	DL	Da	Db
D 65	-0,3	-0,2	0,8	0,7	-0,1	0,3
A	-0,3	-0,2	0,8	0,7	-0,0	0,3
TL84	-0,4	-0,2	0,8	0,7	-0,1	0,4

Tabela 1 i tabela 2 przedstawiają wyniki pomiaru różnicy barwnej według norm DIN 5033/cześć 1 i DIN 6174, przy czym DC oznacza różnicę czystości, względnie barwności, DH oznacza różnicę w odcieniu barwy, DE oznacza łączną różnicę barwną (przy DE > 2 można stwierdzić różnice wizualną), DL oznacza różnicę jaskrawości, Da oznacza różnicę barwną na osi czerwień-zieleń i Db oznacza różnicę barwną na osi żółcień-błękit. Z tabeli 2 można wnosić, że wartość DE

PL 191 340 B1 zarówno w przypadku pomiaru różnicy barwnej przy porównaniu próby 1 i glukozy, jak i w przypadku pomiaru różnicy barwnej przy porównaniu próby 2 i glukozy wynosi mniej niż 2, tak więc różnica barwna wybarwionych tekstyliów jest nierozpoznawalna wizualnie.

B. Remisja barwna

Pomiary remisji barwnej na wybarwionym materiale włókienniczym prowadziły do wyników przedstawionych na fig. 1 (Iso: izomaltuloza, Tre: trehaluloza). Przebieg wartości remisji barwnej, oznaczonych w przypadku redukcji według wynalazku odpowiada niemal przebiegowi w postępowaniu porównawczym, przy czym jednak zaobserwowano nieco wyższe wartości remisji.

C. Trwałości wybarwień

W tabeli 3 przedstawiono wyniki oznaczeń odporności na pranie, odporności na pot i odporności na tarcie.

1. Oznaczenie odporności na pranie (60°C) według normy DIN nr EN 20105, część C03

2. Oznaczenie odporności na pranie (95°C) według normy DIN nr EN 20105, cześć C05

3. Oznaczenie odporności na pot według normy DIN nr 54020

4) Oznaczenie odporności na tarcie według normy DIN EN ISO 105-X 12.

Materiał włókienniczy:

Batyst 100 CO (bawełna), barwa czarna

Tabela 3 Trwałości wybarwień

	Porównanie glukozy	Próba 1	Próba 2
1. Odporność na pranie w 60°C stopień plamienia	5	5	5
stopień zmiany odcienia barwy	3H	3-4H	3H
2. Odporność na pranie w 95°C stopień plamienia	5	4-5	4-5
stopień zmiany odcienia barwy	3H	3H	3H
3. Odporność na pot - alkalicznie:
stopień plamienia	5	5	5
stopień zmiany odcienia barwy - kwasowo:	4H	4H	3H
stopień plamienia	5	5	5
stopień zmiany odcienia barwy	3-4H	3-4H	3H
4. Odporność na tarcie stopień na sucho	4-5	3-4	4
stopień na mokro	2-3	2-3	3

H = jaśniejszy

Jak pokazano w tabeli 3, trwałości wybarwień osiągnięte za pomocą stosowanego według wynalazku środka redukującego odpowiadają trwałości wybarwienia osiągniętego za pomocą glukozy.

D. Oznaczanie liczb przezroczystości barwnej kąpieli farbiarskiej po zakończonym barwieniu

Tabela 4

Liczby przezroczystości barwnej

	436 nm	525 nm	620 nm
Porównanie glukozy	1620	1190	1250
Próba 1	1750	1330	1400
Próba 2	1620	1160	1210

PL 191 340 B1

Materiał włókienniczy:

Masa próbki:

Barwnik:

Ilość użytego barwnika:

Środek pomocniczy:

Skład wsadu do kadzi macierzystej:

W tabeli 4 przedstawiono wyniki uzyskane przy oznaczaniu liczb przezroczystości barwnej kąpieli farbiarskiej po zakończonym barwieniu. Również i tu dane oznaczone w przypadku stosowania sposobu według wynalazku odpowiadają danym z postępowania porównawczego.

Przykład 2

Barwienie materiałów włókienniczych za pomocą barwników kadziowych

Stosowany materiał:

tkanina 100% CO (bawełna, surowa biel, po wstępnej obróbce przygotowawczej do barwienia)

8,5 g czyste indygo (BASF) g/l ml/l NaOH g/l podsiarczynu sodowego (środek redukujący) ml miękkiej wody 4 g czystego indygo (BASF) ml NaOH g/l podsiarczynu sodowego uzupełnione miękką wodą do objętości 100 ml.

Przeprowadzenie:

Sporządza się zawiesinę sproszkowanego barwnika indygo w 50 ml wody. Do 30 ml wody dodaje się najpierw ług sodowy, a następnie podsiarczyn sodowy jako środek redukujący. Zarówno barwnik, jak i środek pomocniczy ogrzewa się do temperatury 50°C i umieszcza w zlewce (o objętości 200 ml). Zawartość zlewki dopełnia się do objętości 100 ml i poddaje się kadziowaniu przez 30 minut w temperaturze 50°C.

Kadź farbiarska:

W zlewce (o pojemności 1500 ml) ogrzewano 800 ml wody do temperatury 50°C, poddano wstępnej obróbce za pomocą ługu sodowego i podsiarczynu sodowego, dodano wsad kadzi macierzystej i następnie dopełniono do objętości 1000 ml. Farbowano w dwóch ciągach po 10 minut.

A. Barwienie bez środka redukującego:

Barwienie to przeprowadzono, tak jak opisano poprzednio, przy czym nie stosowano żadnego środka redukującego. Próba ta służyła jako badanie sprawdzianowe. Stwierdzono, że kąpiel zachowała swój ciemnobłękitny wygląd. Podczas wprowadzania materiału włókienniczego do kąpieli nie można było zaobserwować żadnego wybarwienia. Stwierdzono jedynie lekkie zabrudzenie materiału włókienniczego.

B. Barwienie za pomocą podsiarczynu sodowego jako środka redukującego:

Barwienie to przeprowadzono, tak jak opisano poprzednio, przy czym jednak stosowano podsiarczyn sodowy jako środek redukujący. Próba ta służyła jako porównanie z procedurą realizacji sposobu według wynalazku. Stwierdzono, że kąpiel po upływie 15 minut kadziowania wykazywała żółtawe zabarwienie, a jej powierzchnia - słabo metalizujące zabarwienie błękitne. Wprowadzony materiał włókienniczy wykazywał po przesuszeniu powietrzem zabarwienie ciemnoniebieskie.

C. Barwienie za pomocą środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku, zawierającego izomaltulozę i trehalulozę (próba 1):

Barwienie przeprowadzono za pomocą sposobu poprzednio omówionego. Zamiast podsiarczynu sodowego zastosowano środek redukujący, składający się z 17,5% wagowych fruktozy,. 14,9% wagowych glukozy, 19,5% wagowych izomaltulozy, 41,5% wagowych trehalulozy, 3,1% wagowych izomaltozy, 3,2% wagowych wyższych oligomerów (włącznie z produktami rewersji), 0,3% wagowych niezidentyfikowanych pozostałości (w odniesieniu do ilości substancji suchej). Środek redukujący stosowano w stężeniu 10 g/l, 20 g/l i 30 g/l. Stwierdzono, że kąpiel po dodaniu środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku i po następnym kadziowaniu przybrała zabarwienie niebiesko-zielone. Wprowadzone materiały włókiennicze wykazały po przesuszeniu powietrzem zabarwienie błękitne, które jednak wyglądało znacznie jaśniejsze, niż w przypadku kadzi z podsiarczynem sodowym.

D. Barwienie za pomocą środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku, zawierającego izomaltulozę, trehalulozę i sacharozę (próba 2):

Warunki próby odpowiadały poprzednio omówionym warunkom prób. Zamiast podsiarczynu sodowego stosowano środek redukujący, składający się z 12,3% wagowych fruktozy, 9,7% wagowych

PL 191 340 B1 glukozy, 10,4% wagowych sacharozy, 19,5% wagowych izomaltulozy, 41,5% wagowych trehalulozy, 3,1% wagowych izomaltozy, 3,2% wagowych wyższych oligomerów (włącznie z produktami rewersji) i 0,3% wagowych niezidentyfikowanych pozostałości. Środek redukujący stosowano w stężeniu 10 g/l, 20 g/l i 30 g/l. Stwierdzono, że kąpiel po dodaniu środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku, oraz po następującym po tym kadziowaniu przybrała zabarwienie niebiesko-zielone. Wprowadzone materiały włókiennicze wykazały po przesuszeniu powietrzem zabarwienie błękitne, które jednak wyglądało znacznie jaśniejsze niż w przypadku kadzi z podsiarczynem sodowym. Wraz z rosnącą ilością wprowadzaną środka redukującego malało natężenie wybarwienia.

E. Barwienie pod wpływem ultradźwięków za pomocą środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku, zawierającego trehalulozę, izomaltulozę i sacharozę:

Warunki próby i szarża próby odpowiadały opisanym w części D). Dodatkowo stosowano ultradźwięki. Stwierdzono, że kąpiel po dodaniu środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku, oraz po następującym po tym kadziowaniu przybrała zabarwienie niebiesko-zielone. Wprowadzone tekstylia wykazały zabarwienie błękitne, które wyglądało na znacznie ciemniejsze niż wybarwienie bez stosowania ultradźwięków. Wraz z rosnącą ilością wprowadzoną środka redukującego malało natężenie wybarwienia.

W poniższej tabeli przedstawiono składy wsadów dla kolejnych prób:

Tabela 5

Składy wsadów dla kolejnych prób

Nr	Kod próby	Środek redukujący	Stosowana ilość w [g]
1	ZU001	bez	-
2	ZU002	podsiarczyn sodowy	3
3	ZU003	izomaltuloza, trehaluloza, sacharoza	10
4	ZU004	izomaltuloza, trehaluloza	10
5	ZU005	izomaltuloza, trehaluloza, sacharoza (z ultradźwiękami)	10
6	ZU006	izomaltuloza, trehaluloza, sacharoza	20
7	ZU007	izomaltuloza, trehaluloza	20
8	ZU008	izomaltuloza, trehaluloza, sacharoza (z ultradźwiękami)	20
9	ZU009	izomaltuloza, trehaluloza, sacharoza	30
10	ZU010	izomaltuloza, trehaluloza	30
11	ZU011	izomaltuloza, trehaluloza, sacharoza (z ultradźwiękami)	30

W próbach wyszczególnionych w tabeli 5 i oznakowanych odpowiednimi kodami uzyskano wyniki przedstawione na fig. 2.

Wartości remisji, które osiągnięto za pomocą sposobu według wynalazku, przewyższały te, które osiągnięto za pomocą podsiarczynu sodowego.

Badanie odporności wybarwień:

Badanie odporności pokazuje wytrzymałość wybarwienia na procesy podczas produkcji tekstyliów (odporność fabrykacyjna) i w użytkowaniu (odporność użytkowa).

PL 191 340 B1

Tabela 6

Badanie trwałości wybarwienia

Nr	Odporność na tarcie	Odporność na pranie
stopień na sucho	stopień na mokro	stopień plamienia	stopień zmiany odcienia barwy
2	3-4	2	4-5	3-4H
3	4	2-3	4-5	3H
4	4	2	4-5	3H
5	4	2	4-5	3-4H
6	4	2-3	5	3-4H
7	4	2-3	5	3H
8	4	2-3	5	3H
9	4-5	3	5	3H
10	4	2-3	5	3H
11	4	2-3	5	2-3H

H -jaśniejszy

Zarówno odporność na tarcie, jak i odporność na pranie w przypadku środka redukującego stosowanego w sposobie według wynalazku jest uznawana za dobrą i porównywalną z odpornością uzyskiwaną za pomocą podsiarczynu sodowego.

Przykład 3

Ustalanie się potencjału redoks

Przykład 3 wykazuje, że dla izomaltulozy lub mieszanin zawierających izomaltulozę szybciej ustala się równowaga potencjału redoks niż dla innych cukrów takich, jak glukoza. Przy wartości pH równej 12,2 (KOH 25%-owy) i temperaturze 20°C badano ustalanie się potencjału E redoks dla każdego z 1,5-molowych roztworów w odniesieniu do Ag/AgCl/KCl (3M, E*=210 mV wobec SHE, 20°C). Badane 1,5-molowe roztwory zawierały a) izomaltulozę oraz b) mieszaninę cukrów, zawierającą izomaltulozę (izomaltuloza, fruktoza, glukoza, .trehaluloza, izomaltoza). Jako substancje porównawcze służyły c) glukoza, d) fruktoza, e) utleniona izomaltuloza i f) trehaluloza.

Z fig. 3 wynika, że równowaga potencjału redoks w przypadku izomałtulozy i mieszanin zawierających izomaltulozę ustala się już po upływie niewielu minut, podczas gdy ustalenie się równowagi potencjału redoks w przypadku substancji porównawczych trwa znacznie dłużej, a mianowicie kilka godzin. Utleniona izomaltuloza wykazuje w porównaniu z substancjami porównawczymi zwiększoną szybkość ustalania się równowagi potencjału redoks.

Przykład 4

Redukcja czerni siarkowej

Przykład ten wykazuje, że izomaltuloza lub mieszanina zawierająca izomaltulozę (izomaltuloza, trehaluloza, glukoza, fruktoza, izomaltoza) są zdolne do znacznie szybszej redukcji barwników siarkowych niż substancja porównawcza - glukoza.

Na fig. 4 przedstawiono odstęp czasu, w którym osiąga się całkowitą redukcję barwnika, w zależności od stosunku redukujących grup karbonylowych środka redukującego do ilości barwnika.

Na fig. 4 pokazano, że całkowita redukcja poddanego wstępnej obróbce barwnika o nazwie Diresul Liquid Black RDT (firmy Clariant) za pomocą izomaltulozy lub mieszanin zawierających izomaltulozę w temperaturze 50°C następuje znacznie szybciej niż w przypadku stosowania glukozy jako środka redukującego. Ten pierwotnie rozpuszczalny barwnik o nazwie Diresul Liquid Black RDT przed badaniem przeprowadzono w postać całkowicie bezsiarczkową, a tym samym nierozpuszczalną. Ten zastosowany w badaniu barwnik w temperaturze 50°C jest zupełnie nierozpuszczalny w silnie alkalicznym roztworze wodnym, wolnym od środka redukcyjnego.

Figury 3 i 4 pokazują zatem, że środek redukujący stosowany w sposobie według przedmiotowego wynalazku umożliwia szybsze ustalenie się równowagi potencjału redoks, przez co uzyskuje się krótszy czas redukcji barwników.

Claims

1. Sposób redukcji barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, znamienny tym, że redukcję przeprowadza się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego w stężeniu 1-50 g/l, przy czym środkiem redukującym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że środek redukujący zawiera trehalulozę, izomaltozę, sacharozę, glukozę, fruktozę lub oligomery węglowodanowe.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze środek redukujący zawiera 10-90% wagowych trehalulozy, 10-90% wagowych izomaltulozy, 0-15% wagowych sacharozy, 0- 20% wagowych fruktozy, 0-20% wagowych glukozy, 0-5% wagowych izomaltozy i 0-5% wagowych oligomerów węglowodanowych, przy czym procenty wagowe podano w odniesieniu do ilości substancji suchej.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że środek redukujący zawiera 42% wagowych trehalulozy, 20% wagowych izomaltulozy, 10% wagowych sacharozy, 12% wagowych fruktozy, 10% wagowych glukozy, 3% wagowe izomaltozy i 3% wagowe oligomerów węglowodanowych, przy czym procenty wagowe podano w odniesieniu do ilości substancji suchej .

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że środek redukujący zawiera 42% wagowych trehalulozy, 20% wagowych izomaltulozy, 17% wagowych fruktozy, 15% wagowych glukozy, 3% wagowe izomaltozy i 3% wagowe oligomerów węglowodanowych, przy czym procenty wagowe podano w odniesieniu do ilości substancji suchej.

6. Sposób według zastrz, 1, znamienny tym, że środowisko wodno-alkaliczne wykazuje wartośćpH> 11.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że redukcję prowadzi się w temperaturze co najmniej 50°C, korzystnie w temperaturze 80-100°C.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że redukcję prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

9. Sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, znamienny tym, że najpierw na materiał włókienniczy nanosi się nierozpuszczalny w wodzie barwnik, barwnik ten redukuje się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego, którym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów, przy czym środek redukujący stosuje się w stężeniu 1-50 g/l, a następnie zredukowany barwnik poddaje się utlenieniu.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że redukcję barwnika nierozpuszczalnego w wodzie prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

11. Sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, znamienny tym, że najpierw nierozpuszczalny w wodzie barwnik redukuje się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego, którym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów, przy czym środek redukujący stosuje się w stężeniu 1-50 g/l, po czym barwnik nanosi się na materiał i następnie zredukowany barwnik poddaje się utlenieniu.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że redukcję barwnika nierozpuszczalnego w wodzie prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.

13. Sposób barwienia lub zadrukowywania materiałów włókienniczych zawierających celulozę, za pomocą barwników wybranych z grupy obejmującej barwniki siarkowe i barwniki kadziowe, znamienny tym, że najpierw nierozpuszczalny w wodzie barwnik redukuje się w środowisku wodno-alkalicznym za pomocą środka redukującego, którym jest izomaltuloza lub mieszanina izomaltulozy i innych węglowodanów, przy czym środek redukujący stosuje się w stężeniu 1-50 g/l, oraz równocześnie barwnik nanosi się na materiał, a następnie zredukowany barwnik poddaje się utlenieniu.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że redukcję barwnika nierozpuszczalnego w wodzie prowadzi się pod działaniem ultradźwięków.