DE1950728A1

DE1950728A1 - Verfahren zum Faerben und Bedrucken von Textilgut

Info

Publication number: DE1950728A1
Application number: DE19691950728
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Baumgarte; Siegmar Dr Lukas; Werner Dr Scheuermann; Siegfried Dr Schreiner; Herbert Dr Wolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-10-08
Filing date: 1969-10-08
Publication date: 1971-04-15
Also published as: GB1316370A; DE1950728C3; AT315123B; CH1469970A4; FI49066C; CA937356A; CH540386A; DE1950728B2; FI49066B; JPS4825396B1; SE370256B; FR2065204A5; BE757171A

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG 1950728

Unser Zeichen: O.Z. 26 422 Bg/Pä 6700 Ludwigshafen, 8. Okt. I969

Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilgut

Beim Färben und bzw. oder Bedrucken von Textilgut mit Küpen- und bzw. oder Schwefelfarbstoffen verwendet man als Reduktionsmittel in alkalischem Medium in der Regel Natriumdithionit oder Abkömmlinge von Alkansulfinsäuren.

Im Schrifttum, beispielsweise in der britischen Patentschrift 829 936 oder in der deutschen Auslegeschrift 1 O61 739* werden die Alkalimetall-, Erdalkalimetall-, Dizink- oder Ammoniumsalze von geradkettigen oder verzweigten Hydroxyalkansulfinsäuren mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen als Reduktionsmittel genannt, und in der deutschen Patentschrift 1 086 .209 und in der deutsehen Auslegeschrift 1 071 042 werden Verbindungen der allgemeinen Formel

als Reduktionsmittel erwähnt, wobei A ein Wasserstoffatom oder einen niedermolekularen Alkylrest bedeutet, der seinerseits wiederum als Substituenten einen Rest der allgemeinen Formel

II

tragen kann, wobei D in den Formeln I und II für den Rest eines Salzes einer Alkansulfinsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel
587/69 - 2 -

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- 2 - O.Z. 26 422

t θ ©

- C - SO₀ Z III

t C

steht-und wobei χ eine der Zahlen O, 1 und 2, y eine der Zahlen 1, 2 und 3 und (x + y) die Zahl 3 bedeuten. In der Formel II kann jeder der Werte ρ und q für eine der Zahlen 0, 1 und 2 stehen, wobei (p + q) stets die Zahl 2 bedeutet. In der Formel III kann jeder der Reste E und G für ein Wasserstoffatom oder für einen Alkylrest stehen und Ζ^Φ bedeutet den kationischen Rest eines Alkali- oder Erdalkalimetalls oder des Ammoniums.

Weiterhin ist es aus dem Schrifttum, beispielsweise aus der deutschen. Patentschrift 1 004 l88, bekannt, die Formamidinsulfinsäure (auch Aminoiminomethansulfinsäure oder Thioharnstoffdioxid genannt) in alkalischem Medium an Stelle von Natriumdithionit oder von hydroxymethansulfinsaurem Natrium als Reduktionsmittel zu verwenden.

Die obenerwähnten Reduktionsmittel, die sich voneinander dadurch unterscheiden, daß sie bei Temperaturen zwischen ungefähr 10 und 35 °C mehr oder weniger beständig sind (d. h. ein mehr oder weniger hohes Redoxpotential aufweisen), insbesondere die wasserlöslichen Reduktionsmittel, können zum Färben und bzw. oder Bedrucken ) von Textilgut, wie Fasern, Fäden, Flocken, Gewebe und Gewirke, vorzugsweise aus nativer und/oder regenerierter Cellulose, aber auch aus Naturseide oder aus linearen synthetischen Polyamiden dienen. Außerdem sind die genannten Reduktionsmittel für das Färben und bzw. oder Bedrucken von Mischgeweben oder Mischgespinsten, beispielsweise aus natürlichen und synthetischen Fasern, wie aus Baumwolle und linearen aromatischen Polyestern, z. B. PoIyäthytenglykolterephthalat, oder auf der Basis von Terephthalsäure und p-Dimethylolcyclohexan brauchbar. Sofern die obenerwähnten Reduktionsmittel in Wasser schwer löslich sind, können sie auch zum Bedrucken und bzw. oder Ätzen von Textilgut verwendet werden.

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- J> - O.Z. 2β 422

In der Färberei wird im allgemeinen das Natriumdithionit als Reduktionsmittel bevorzugt, während die übrigen Verbindungen der zuvor genannten Art vorzugsweise beim Bedrucken als Reduktionsmittel verwendet werden. Die Anwendung der Reduktionsmittel erfolgt in der Regel beim Färben, abgesehen vom sogenannten Pigmentklotzverfahren, in wäßrig alkalischem Medium. Beim sogenannten Direktdruckverfahren setzt man das Reduktionsmittel zusammen mit einem alkalisch wirkenden Mittel der ein Verdickungsmittel und den Farbstoff enthaltenden Druckpaste zu, und beim sogenannten Zweiphasendruckverfahren wird das Gut in der ersten Stufe mit einer den Farbstoff enthaltenden Druckpaste bedruckt und sod.ann in einer zweiten Stufe mit dem Reduktionsmittel behandelt.

Bei den verschiedenen Färbe- oder Druckverfahren werden an die zu verwendenden Reduktionsmittel unterschiedliche Forderungen gestellt. Beim Färben von Textilmaterial nach dem sogenannten Pad-Steam-Verfahren oder dem Hochtemperatur-Färbeverfahren ist Natriumdithionit nicht geeignet, da dessen Lösungen auch bei Ausschluß von Luftsauerstoff und vor allem bei erhöhter Temperatur verhältnismäßig rasch ihre Wirksamkeit einbüßen, weil der Reduktionsmittelgehalt absinkt.'Die Verwendung eines Überschusses an Natriumdithionit führt andererseits zu Überreduktionen und Zerstörungen der Farbstoffe. Eine Überreduktion des Farbstoffes läßt sich zwar vermeiden, wenn man das Redoxpotential des Natriumdithionits durch Zugabe von Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, herabsetzt (s. E. Wilhelm und H. Schlüter, Textilpraxis 19Ö2, Heft 8, S. 8l8 bis 825). Da jedoch durch eine Zugabe von Aldehyd zum vorverküpten Farbstoff bei Temperaturen unterhalb von etwa βθ ⁰C das Redoxpotential des Färbebades unter den Wert für das Leukopotential des Farbstoffs absinken kann, wodurch eine Reoxydation bzw. Ausfällung des Küpenfarbstoffs bewirkt wird, ist man gezwungen, den Aldehyd erst dann zum Färbebad zu geben, wenn das Färbebad eine Temperatur von etwa 6O ⁰C erreicht hat..Eine solche Unterbrechung des Färbeprozesses zum Zwecke der Aldehydzugabe wirkt sich sehr störend auf den Ablauf des Färbens aus. Man hat deshalb nach einem Verfahren gesucht, das es gestattet, die Färbetemperatur ohne

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Unterbrechung bis auf Temperaturen über 90 ⁰C zu erhöhen mit dem Ziel, den Färbeprozeß allein durch Erhöhung der Färbetemperatur steuern zu können.

Bei der Verwendung der in den deutschen Patentschriften 1 071 653, 1 116 190 und 1 116 628 erwähnten Alkali- oder Ammoniumsalze von Hydroxyalkylsulfinsäuren oder Derivaten des Ammoniaks, die über Stickstoff gebunden den Rest eines Salzes einer Alkylsulfinsäure- enthalten, als Reduktionsmittel hat man bei Färbeverfahren, bei denen eine schnelle Verküpung und Wiederverküpung gewünscht wird, festgestellt, daß die Zerfallsgeschwindigkeit der genannten Reduktionsmittel.bei höheren Temperaturen nicht immer ausreichend hoch ist. So ist man z. B. beim Färben nach dem Pad-Steam-Verfahren gezwungen, eine hohe Menge der genannten Reduktionsmittel einzusetzen und möglichst bei Temperaturen um 110 ⁰C zu dämpfen, die auf vielen in der Praxis verwendeten kontinuierlichen Färbereidämpfern nicht erreicht werden. Eine weitere Eigenschaft der genannten Reduktionsmittel ist, daß durch sie die Wiederverküpung des Farbstoffs nicht genügend rasch erfolgt. Dies führt z. B. beim Färben von Stranggarn auf der Garn- oder Spritzfärbemaschine, wobei es sich normalerweise nicht vermeiden läßt, daß an der Flottenoberfläche eine Oxydation des Leukoküpenfarbstoffs durch Luftsauerstoff eintritt, zu Unegalitäten, in besonderen Fällen auch zu Fleckenbildung auf der Ware.

Für die Färberei nach dem Pad-Steam-Verfahren wurden deshalb die in der deutschen Patentschrift 1 251 715 angegebenen Reduktionsmittelgemische aus Natriumdithionit und Derivaten des Ammoniaks, die über Stickstoff gebunden den Rest eines Salzes einer Alkylsulfinsäure enthalten, und/oder einem Salz einer Hydroxyalkylsulfinsäure entwickelt.

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. 5 - O.Z. 2β

Es wurde nun gefunden, daß man die geschilderten Färbe- und Druckverfahren unter Verwendung von Küpen- oder Schwefelfarbstoffen ohne die mit den bisher bekannten Reduktionsmitteln verbundenen Nachteile durchführen kann, wenn man als Reduktionsmittel Gemische aus Natriumdithionit und einer Verbindung der allgemeinen Formel

..N

verwendet, wobei A ein Wasserstoffatom oder einen nieder molekularen Alkylrest bedeutet, der seinerseits wiederum als Substituenten einen Rest der allgemeinen Formel

/^(H)P

tK II

tragen kann, wobei D in den Formeln I und II für den Rest eines Salzes einer Alkansulfonsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel

-C- SQ^ Ζ^Φ G

steht, und wobei

χ eine der Zahlen 0," 1 oder 2, y eine der Zahlen 1, 2 oder J, χ + y die Zahl J>,

ρ eine der Zahlen 0, 1 oder_:2, q'eine der Zahlen 0, 1 oder 2, P + q die Zahl 2,

E ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest,· ■ G ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest und

Ζ^φ ein Alkall-, Erdalkali- oder Ammonium-Kation bedeuten.

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Alkylreste A sind ζ. B. Methyl, Äthyl, η-Butyl oder iso-Butyl.

Die Alkylreste E + G haben zusammen vorzugsweise nicht mehr als 5"Kohlenstoffatome. Vorzugsweise ist einer der Reste E oder G ein Wasserstoffatom.

Verbindungen der Formel I sind beispielsweise:

CH - C₀H₅

N (CH - SO₃Na) , N (cH - SO₃K)

'Ti 3

,CH - SO,Na

HN ί CH(CH₃)₂ j^d , HNf C - SO₃NaJ

CH₃

CH N ί CH - SO₃NaJ _g , C₃H N ί CH - SO₃NH₄ J

N (cH,S0,Na) , · ^Na°₃ ^S " ^0H j N-CH₃-CH₂-N ( CH-SO₅Na]

\ ^ Jo \ r/2

CH, CH,

NaO,S-CH-N-CH₀CH₀-N-CH-SO^Na oder

* H ' ^{d d} H ^

CH_ CH,

\N - CH - SO₃Na.

Verbindungen der angegebenen Art sind im Vergleich zu den entsprechenden sulfinsäuren Salzen viel leichter und billiger zugänglich, da kein teurer Reduktionsprozeß notwendig ist. Man erhält sie durch Umsetzung von Bisulfiten mit Aldehyden und Aminen. So erhält man durch einfache Reaktion von Natrium-

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o.z.

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bisulfitlösung mit Acetaldehyd und Ammoniak gemäß der Reaktionsgleichung

3 NaHSO₃ + 3 CH CHO + NH * 3 H₃O + N(CH₃CHSO Na) V

₃ + 3 CH CHO + NH * 3 H₃O + N(CH₃CHSO

Nitrilo-äthansulfonsaures Natrium, das abgetrennt und getrocknet wird.

Für die Umsetzung geeignete Aldehyde oder Ketone sind z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Propionaldehyd, iso-Butyraldehyd, n-ßutyraldehyd, Aceton oder Methyläthylketon.

Als Amine kommen neben vorzugsweise Ammoniak beispielsweise Methylamin, Dimethylamin, Äthylamin, Propylamin, Methylbutylamin oder Äthylendiamin in Betracht.

Die Verbindungen der Formel I ergeben im Gemisch mit Natriumdithionit vorzügliche Reduktionsmittel für Küpen- und Schwefelfarbstoffe.

Als vorteilhaft erweist es sich hierbei vor allem, daß man durch die Wahl des Mischungsverhältnisses zwischen Natriumdithionit und der oder den Verbindungen der Formel I dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Reduktionsmittel erhält.

Die neuen Verbindungen enthalten die Komponenten .je nach Verwendungszweck im Mol-Verhältnis von ungefähr 1 : 5 bis 5 : 1, vorzugsweise 1 : 1 bis 3 : 1 (Natriumdithionit.: Verbindung der Formel I).

Sie eignen sich für alle in Betracht kommenden Färbe- und Druckverfahren, wobei der Zweiphasendruck, das Pad-Steam-Verfahren und das Hochtempeiatur-Färbeverfahren speziell genannt seien.

Angaben über Teile und Prozente in den folgenden Beispielen beziehen sich auf das Gewicht.

10 9 816/2071 "⁸ "

Beispiel 1

Zellwollgewebe wird mit folgender Druckpaste bedruckt:

300 Teile einer 5 ^igen Johannisbrotkernmehlätherverdickung 300 Teile einer 10 ^igen Stärkeätherverdickung, 80 Teile eines 20 $igen wäßrigen Teiges des Farbstoffs C.I. Vat Blue 4 (Colour Index, 2. Auflage, 1956, Bd. 2, S. 2494, C.I. Nr. 69 800), 320_Teile Wasser,
1 000 Teile.

Nach dem Bedrucken und Trocknen wird ein Teil des Gutes mit der folgenden Lösung mit Hilfe eines Zweiwalzenfoulards präpariert.

50 Teile einer '■ Mischung: aus

(ού) 35 Teilen der Verbindung der Formel

CH-

OJS. HC'

⁵ I

CH,

^CH3

N - CH.SO

3 Na⁺ (I)

und

(ß) 65 Teilen Natriumdithionit (70

f ο 90 Teile einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung 38 Be,

15 Teile Natriumtetraborat,
845 Teile Wasser,
1 000 Teile.

Nun,wird das Gewebe ohne Zwischentrocknung 30 Sekunden bei 115 C in luftfreiem"bampf gedämpft und in üblicher Weise fertiggestellt. Man erhält einen blauen Druck auf weißem Grund.

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Beispiel 2

Vorgereinigtes Regenmantelpopelinegewebe wird an einem Zweiwalzenfoulard (Abquetschwirkung 80 %) mit der folgenden Lösung präpariert:

35 Teile des Farbstoffs C.I. Vat Brown 44

(Colour Index, 2. Auflage, 1956, Bd. 2, S. 2548, C.I. Nr. 70 802),

100 Teile wäßrige Natriumhydroxydlösung 38⁰Be,

60 Teile der Mischung aus

(pe) 14 Teilen Nitriloäthansulfonsäure (Na-SaIz)

und
(Q) 103 Teilen Natriumdithionit (70 #ig),

30 Teile Natriumsulfat,
775 Teile Wasser, ·
1 000 Teile.

Danach führt man das Gut durch einen kontinuierlich arbeitenden Dämpfer, in dem der braune Farbstoff durch 30 Sekunden währendes Dämpfen bei 115°C fixiert wird. Das Färbegut wird nun in üblicher Weise fertiggestellt.

109816/2071 Qn

Claims

- 10 - O.Z. 26

Patentansprüche

Verfahren zum Färben und/oder Bedrucken von Textilgut mit Küpen- oder Schwefelfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Reduktionsmittel Gemische aus Natriumdithionit und einer Verbindung der allgemeinen Formel

verwendet/ wobei A ein Wasserstoffatom oder einen nieder molekularen Alkylrest bedeutet, der seinerseits wiederum als Substituenten einen Rest der allgemeinen Formel

II

tragen kann, wobei D in den Formeini und II für den Rest eines Salzes einer Alkansulfonsäure mit 1 .bis 4 Kohlenstoffatomen der allgemeinen Formel

' β
-C- SO,
t J

steht, und wobei

χ eine der Zahlen 0, 1 oder 2,

y eine der Zahlen 1, 2 oder 3*

χ + y die Zahl 3,

ρ eine der Zahlen 0, 1 oder 2,

q eine der Zahlen 0, 1 oder 2,

10 9816/2071 . - Ii -

- 11 - O.Z. 26 422

ρ + q die Zahl 2, E ein WasseiSboffatom oder einen Alkylrest, G ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest, und

Ζ^φ ein Alkali-, Erdalkali- oder Ammonium-Kation bedeuten.
2. Gemische von Natriumdithionit und Verbindungen gemäß der Formel I in Anspruch 1.

Badische; Anilin- & Soda-Fabrik ^

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