Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.10.1974 Opis patentowy opublikowano: 14.07.1975 79222 KI. 22a, 67/00 MKP C09b 67/00 Twórcywynalazku: Wojciech Szafnicki, Jerzy Papierski, Franciszek Kacprzak, Wieslaw Pawlowski, Jadwiga Zychowicz, Roman Pytlik Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Barwników, Zgierz (Polska) Srodek barwiacy do barwienia wlókien syntetycznych Przedmiotem wynalazku jest srodek barwiacy do barwienia wyrobów z wlókien syntetycznych, szczególnie z wlókien wytworzonych z politereftalanu etylenowego, na kolory brunatne o róznych odcieniach.Dotychczas brak jest jednorodnych barwników zawiesinowych do barwienia wlókien poliestrowych na kolor brunatny i khaki, odpornych na dzialanie termiczne. Do tego celu stosowane sa preparaty farbiarskie zawierajace odpowiednio dobrana mieszanine dwóch lub wiecej barwników jednorodnych.Znane preparaty farbiarskie zabarwiajace na kolor brunatny, zawieraja barwniki azowe o wzorze ogól¬ nymi, w którym X oznacza atom wodoru lub grupe nitrylowa, lub grupe nitrowa9 Y oznacza atom wodoru lub grupe alkoksyIowa lub acetylowany rodnik hydroksyalkilowy, R, oznacza rodnik alkilowy lub rodnik hydroksy alkilowy, lub acetylowany rodnik hydroksyalkilowy, R2 oznacza acetylowany rodnik hydroksyalkilowy, R3 oznacza alkil, nie posiadaja wystarczajaco dobrej odpornosci na srodowisko barwienia o wartosci pH 7-9. W tych warunkach barwienia, barwniki wchodzace w sklad znanych preparatów ulegaja zniszczeniu i daja wybarwienia o niezamierzonej barwie. Ponadto wrazliwosc na wahanie wartosci pH srodowiska barwienia jest przyczyna braku powtarzalnosci odcienia barwionych wlókien syntetycznych w skali przemyslowej.Dodatkowym mankamentem dotychczas znanych preparatów farbiarskich do barwienia wyrobów z wlókien poliestrowych jest brak zdolnosci krycia róznic strukturalnych teksturowanych wlókien poliestro wych, powstalych w procesie wytwarzania tych wlókien.Proces teksturowania polegajacy na odpowiednim dzialaniu mechanicznym i termicznym powoduje we wlóknie trwale niejednolite zmiany jego struktury, w zwiazku z czym wlókno teksturowane wykazuje zróznico¬ wane powinowactwo do barwników, wynikiem czego jest nierównomiernosc wybarwienia i niepowtarzalnosc kolorów.Celem wynalazku jest sporzadzenie srodków barwiacych w postaci proszku, pasty lub roztworu do bar¬ wienia wlókien syntetycznych szczególnie teksturowanych wlókien poliestrowych dajacych jednolite zabarwie nie w kolorach brunatnych o wysokich trwalosciach uzytkowych wybarwien, przy czym srodki barwiace winny byc odporne na srodowisko barwienia o wartosci pH 6-9, odporne na temperature kapieli barwiacej 130°C, a w metodzie bezrozpuszczalnikowej odporne na temperature do 230°C.2 79222 Cel ten osiagnieto przez zmieszanie zdyspergowanyeh, znanych barwników zawiesinowych w postaci prosz¬ ku, wodnej pasty lub plynu, zawierajacych znane srodki dyspergujace, zwilzajace i wypelniajace w srodek bar¬ wiacy wedlug wynalazku zawierajacy co najmniej jeden antrachinonowy barwnik zawiesinowy o wzorze ogól¬ nym 2, w którym X oznacza grupe hydroksylowa lub grupe alkoksylowa umiejscowiona w dowolnym polozeniu, najkorzystniej w pozycji para w pierscieniu fenylowym i zawierajacy co najmniej jeden azowy barwnik zawie¬ sinowy o wzorze ogólnym 3, w którym X oznacza atom wodoru lub atom chlorowca, lub grupe nitrowa/Y ozna¬ cza atom wodoru lub atom chlorowca lub grupe nitrowa, Z oznacza atom wodoru lub atom chlorowca, lub rodnik alkilowy, lub acetylowana grupe aminowa, V oznacza atom wodoru, Ri oznacza rodnik alkilowy lub rodnik hydroksyalkilówy, R2 oznacza rodnik alkilowy lub rodnik hydroksyalkilówy .lub rodnik cyjanoalkilowy, albo X i Y oznaczaja atomy chlorowca, Z oznacza acetylowana grupe aminowa, V oznacza rodnjk alkoksylowy.Rx i R2 oznacza acetylowany rodnik hydroksyalkilówy, przy czym stosunek wagowy uzytych barwników o wzo¬ rze ogólnym 2 i 3 w których podstawniki maja wyzej podane znaczenie, wynosi 3—45 :97—55.Srodek barwiacy wedlug wynalazku jest odporny na wysokie temperatury i zmiany wartosci pH od 7 do 9.Ponadto posiada zdolnosc krycia, (jednolitego zabarwienia) róznic strukturalnych wlókna poliestrowego pod¬ danego teksturowaniu, czego nie,osiagano barwiac znanymi dotychczas srodkami barwiacymi, a równiez nie uzyskuje sie barwiac poszczególnymi skladnikamisrodka. , Barwiac srodkiem barwiacym wedlug wynalazku otrzymuje sie krycie róznic strukturalnych wlókien polie¬ strowych w stopniu 4—5, natomiast barwiac oddzielnie poszczególnymi skladnikami srodka otrzymuje sie krycie w stopniu 2—3, przy czym pelne, calkowite krycie (brak róznic barwy) —oceniane jest stopniem 5. Srodkiem wedlug wynalazku barwi sie wlókna syntetyczne np. wlókno poliestrowe na kolory brunatne znana metoda kapielowa w temperaturze 98—130°C, lub metoda napawania, suszenia i dogrzewania w temperaturze 180-220°C.Barwiac srodkiem wedlug wynalazku otrzymuje sie wybarwienia o scisle powtarzalnych odcieniach iwy* sokich odpornosciach uzytkowych zlaszcza na swiatlo 7°, pranie 5°, pot 5°, czyszczenie chemiczne 5°, tarcie 4—5° oraz na dzialanie termiczne (prasowanie, plisowanie, stabilizacja) 5°.Powyzej podane wysokie odpornosci uzytkowe wybarwien sa efektem nieoczekiwanym otrzymanym w wyniku zastosowania odpowiedniego skladu jakosciowego i ilosciowego srodka barwiacego, przy czym uzys¬ kane nieoczekiwane wlasciwosci techniczne, nie wynikaja z wlasciwosci komponentów srodka, albowiem war¬ tosci uzytkowe wybarwien otrzymanych przez zabarwienie wlókien poliestrowych indywidualnie komponentami srodka — barwnikami o wzorach ogólnych 2 i 3, których podstawniki zostaly omówione powyzej, posiadaja trwa¬ losci nizsze w przypadku swiatla o 2°, a w przypadku innych trwalosci o 1—2°.Ponizej podano przyklady sposobu wytwarzania srodków barwiacych wedlug wynalazku.Przyklad I. 10 czesci wagowych technicznego 2(p-hydroksybenzeno)-4,8-dwuamino 1,5-dwuhydroksy antrachinonu w postaci wodnej pasty pofiltracyjnej przeliczonych na sucha substancje, 28 czesci wagowych wody, 0,5 czesci wagowych soli sodowej kwasu butylonaftaleno-sulfonowego (np. Nekalina S), 15,8 czesci wago¬ wych soli sodowej kwasu metanodwunaftalenodwusulfonowego (np. Dyspergator NNO), 1,7 czesci wagowych produktu kondensacji mieszaniny meta- i para krezolu, formaldehydu i soli sodowej kwasu 2-hydroksynaftale- no-6-sulfonowego (np. Dyspergator S—65), miesza sie i dokladnie rozdrabnia w odpowiednich do tego celu urzadzeniach. W razie potrzeby wieksze czastki barwnika oddziela sie przez wirowanie Otrzymana mase suszy sie goracym powietrzem. Stala wartosc stezenia substancji barwiacej reguluje sie ewentualnym dodatkiem srodka dyspergujacego i dokladnie miesza.W ten sam sposób kolejno przygotowuje sie dyspergowane barwniki z technicznego 2-(p-metoksybenze- no)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu1 i technicznego 2Jp-dwuchloro-4-nitro-4'-N(0-cyjanoety- lo)-N(/3-acetylohydroksyetylo)-amino-1,1'-azobenzenu oraz z technicznego 2-chloro-4-nitro-2-mety- lo-4'-(N,N-dwuhydroksyetylo)-amino-1,1'-azobenzenu.Nastepnie do mieszalnika wprowadza sie 60,2 czesci wagowe zdyspergowanego 2,6-dwuchloro-4-nit- ro-4,4'-N()3-cyjanoetylo)-N(j3-acetylohydroksyetylo)-amino-1,1'-azobenzenu. 13,6 czesci wagowych zdyspergowa¬ nego 2-chloro-4-nitro-2-metylo-4'-N(N,N'-dwuhydroksyetylo)-amino-1,1 '-azobenzenu, 14,4 czesci wagowych zdyspergowanego 2-(p-hydroksybenzeno)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu oraz 11,8 czesci wago- wych zdyspergowanego 2-(p-metoksybenzeno)-4,8 Otrzymany srodek barwiacy jest proszkiem w którym stezenie substancji barwiacych mozna w razie potrzeby regulowac dodatkiem srodka dyspergujacego i dokladne wymieszanie. Powyzszy srodek daje na wlóknie polies¬ trowym powtarzalne wybarwienia w kolorze brunatnym z odcieniem niebieskawym.Przyklad II. 10 czesci wagowych technicznego 2-(p-metoksybenzeno)-4,8-dwuamino-1l5-dwuhydro ksyantrachinonu w postaci wodnej pasty pofiltracyjnej przeliczonych na substancje sucha,28,5 czesci wdfcwych/ 79222 3 wody, 15,8 czesci wagowych soli sodowej kwasu metanodwunaftalenodwusulfonowego (np.Dyspergatora NNO), 1,7 czesci wagowych produktu kondensacji mieszaniny meta- i para krezolu, formaldehydu i soli sodowej kwasu 2-hydrokiynaftaleno-6-sulfonowego (np. Dyspergator S-65) miesza sie rozciera i dokladnie rozdrabnia w od powlednich urzadzeniach. W razie potrzeby wieksze czastki barwnika oddziela sie przez wirowanie.Stala wartosc stezenia substancji barwiacej reguluje sie przez dodatek wody i dokladnie miesza.W ten sam sposób kolejno przygotowuje sie dyspergowane barwniki z technicznego 2-(p-hydroksybenze- no)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu i z technicznego 2-chloro-4-nitro-4'-N(/J-cyjanoetylo)-N(/3-ace - tylohydroksyetylo)-amino-1,1'-azobenzenu. Nastepnie do mieszalnika wprowadza sie i dokladnie miesza 11,3 czesci wagowych zdyspergowanego 2-(p-metoksybenzenoM,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu 113,7 czesci wagowych 2-(p-hydroksybenzeno)-4,8-dwuamino*1,5-dwuhydroksyantrachinonu oraz 75 czesci wagowych 2-chloro-4-nitro-4'-N(P-cyjanoetylo)-N(P-acetyiohydroksyetyloamino-1,1 '-azobenzenu. Otrzymany srodek bar¬ wiacy jest pasta, w której ogólne stezenie substancji barwiacych reguluje sie dodatkiem wody i dokladnie miesza.Srodek zabarwia wlókno poliestrowe w kolorze brunatnym z odcieniem czerwonawym.Uzywajac natomiast 22 czesci wagowych zdyspergowanego 2-(p-metoksybenzeno)4,8-dwuamino-1,6-dwu- hydroksyantrachinonu, 18 czesci wagowych zdyspergowanego 2-(p-hydroksybenzeno)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhy* droksyantrachinonu, 60 czesci wagowych zdyspergowanego 2,6-dwuchloro-4-nitro 4'-N(0-cyJanodty- lo)N-(0-acetylohydroksyetyloamino-1,1 '-azobenzenu i postepujac jak wyzej, otrzymuje sie srodek barwiacy W po¬ staci pasty zabarwiajacy wlókno poliakrylonitrylowe w kolorze khaki.Przyklad III. 10 czesci wagowych technicznego 2#6-dwuchloro-4-nitro-4'-N(j8-cyjanoetylo)-N(j3-acety- lohydroksyetylo)-amino-1,1'-azobenzenu w postaci wodnej pasty pofiltracyjnej przeliczonych na sucha substan¬ cje, 14 czesci wagowych wody, 3 czesci wagowe soli sodowej kwasów ligninosulfonowych otrzymanych z lugów posulfitowych (np. Algonu WS), 1 czesc wagowa soli sodowej kwasu metanodwunaftalenodwusulfonowego (np.Dyspergator NNO), 2 czesci wagowe glikolu etylenowego miesza sie razem, rozciera i dokladnie rozdrabnia w odpowiednich urzadzeniach mielacych. Wieksze czastki barwnika oddziela sie przez wirowanie lub filtracje.Stala wartosc stezenia barwnika w zawiesinie reguluje sie przez dodatek wody i dokladnie homogenizuje.W taki sam sposób przygotowuje sie kolejno zawiesiny technicznego 2,6-dwuchloro-4-nitro4'-N,N(j8-dwu- acetylohydroksyetyloJ-amino-S^etoksy-B^acetyloamino-l,V-azobenzenu i produktu technicznego bedacego mie¬ szanina 55% 2-(p-hydroksybenzeno)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu, 45% 2-(p-metoksybenze- no)4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu.Nastepnie wprowadza sie do mieszalnika i dokladnie miesza: 54,6 czesci wagowych zdysper¬ gowanego 2,6-dwuchloro-4-nitro-4'-N(j3-cyjanoetylo)-N(/3acetylohydroksyetylo) -amino-1,1' -azobenzenu i 34,6 czesci wagowych zdyspergowanego 2,6*dwuchloro-4-nitro-4'-(N,N-^dwuacetylohydroksyetylo)-ami- no-3'-etoksy-6'-acetyloamino-1,1 '-azobenzenu oraz 10,8 czesci wagowych zdyspergowanego produktu bedacego mieszanina 55% wagowych 2-(p-hydroksybenzeno)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyantrachinonu i 45% wago¬ wych 2-(p-metoksybenzeno)-4,8-dwuamino-1,5-dwuhydroksyan1rachinonu- Otrzymany srodek barwiacy jest plynem, w którym ogólne stezenie substancji barwiacych wyrównuje sie dodatkiem wody i dokladnie homoge¬ nizuje. Uzyskanym srodkiem barwi sie wlókno poliestrowe na kolor brunatny z odcieniem niebieskawym.Otrzymane srodki barwiace wedlug wynalazku charakteryzuja sie dobrymi wlasciwosciami technologicz¬ nymi, szczególnie nieoczekiwanie dobrymi wlasciwosciami sedymentacji w rozproszeniu wodnym oraz trwaloscia dyspersji.Barwiac wlókna syntetyczne srodkami barwiacymi których sposób otrzymania podano w powyzszych przykladach, otrzymuje sie wybarwienia o scisle powtarzalnych odcieniach, calkowitym kryciu i wysokich trwa¬ losc iach uzytkowych: na swiatlo 7°, na pranie 5°, na pot 5°, na tarcie 4—5°, na czyszczenie chemiczne 5°, na dzialanie termiczne5°. ^ -" ' PL PL