DE1950728C3 - Verfahren zum Färben und Bedrucken von Textilgut - Google Patents

Description

(D

(HL

-C- SO₃ G

(HD

(D

als Reduktionsmitte! erwähnt, wobei A ein Wasserstoffatom oder einen niedermolekularen Alkvlrest

IO

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

20

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

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, ρ + q die Zahl 2, E ein WasserstofTatom oder einen Alkylrest, G ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest und Z* ein Alkali-, Erdalkali- oder Ammonium-Kation bedeutet.

2. Gemische von Natriumdithionit und Verbindungen gemäß der Formel I in Anspruch 1.

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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 Auslege- «chrift 1 061 739. 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 lind in der deutschen Auslegeschrift 1 071 042 werden Verbindungen der allgemeinen Formel

¹U

bedeutet, der seinerseits wiederum als Substituenten einen Rest der allgemeinen Formel

(II)

(DL

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

-C-SO₂

(HI)

stehi und wobei χ eine der Zahlen 0,1 und 2, y eine der Zahlen 1, 2 und 3 und (x + y) die Zahl 3 bedeutet. 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 MI kann jeder der Reste E und G für ein Wasserstoffatom oder Tür einen Alkylrest stehen, und Z bedeutet den kationischen Rest eines Alkali- oder Erdalkalimetalls oder des Ammoniums

Weiterhin ist es aus dem Schrifttum, beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 1004 188. 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 zwiscnen ungefähr 10 und 35 C mehr oder weniger beständig sind (d. h. ein mehr oder weniger hohes Redoxpotential aufweisen), insbesondere die wasserlöslichen Reduktionsmittel, können /um 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. /. B. Polyäthylenglykoltcrephthalat. 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.

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

iodann in einer zweiten Stufe mit dem Reduktionsmittel behandelt.

Bei den verschiedenen Färbe- oder Druckverfahren werden an di? zu verwendenden Reduktionsmittel unterschiedliche Forderungen gestellt. Beim Färben . S von Textilmaterial nach dem sogenannten Pad-Steam-Verfahren oder dem Hochtemperatur-Färbeverfahren ist Nairiumdithionit 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 1962, Heft 8, S. 818 bis 823). Da jedoch durch eine Zugabe von Aldehyd zum vorverküpten Farbstoff bei Temperaturen unterhalb von etwa 60 C 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 60 C 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 Färbetemperatui ohne Unterbrechung bis auf Temperaturen über 90 C 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 Alkylsulnnsäure 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 C 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 Alkylsulnnsäure enthalten, und/oder einem Salz hier Hydroxyalkylsulfinsäure entwickelt.

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

JA)_x

(D

verwendet, wobei A ein Wasserstoffatom oder einen niedermolekularen Alkyirest bedeutet, der seinerseits wiederum als Substituenten einen Rest der allgemeinen Formel

jH)_p

(H)

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-SO₃ Z^

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, ρ + q die Zahl 2, E ein Wasserstoffatom oder einen Alkyirest, G ein Wasserstoffatom oder einen Alkyirest und Z^ ein Alkali-, Erdalkali- oder Ammonium-Kation bedeutet.

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

Die Alkylreste E + G haben zusammen vorzugsweise nicht mehr als 3 Kohlenstoffatome. Vorzugsweise ist einer der Reste E oder G ein Wasserstoffatom.

Verbindungen der Formel 1 sind beispielsweise:

CH₃NVCH-SOjNaZ₂

1 950

NaO₃S-CH /₂N-CH₂-CH₂-N\CH-SO₃NaI₂

IT¹ )

ACH-S¹O^NaI

CH₃

CH₃

NaO₃S-CH-N-CH₂CH₂-N-CH-SO₃Na
H H

oder
H₃C

CH,

\ I

Ν —CH-SO,Na

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 Natriumbisulfitlösung mit Acetaldehyd und Ammoniak gemäß der Reaktionsgleichung

3NaHSO₃ + 3CH₃CHO + NH.,
--3H₂O + N(CH₃CHSO₃Na)₃

(V)

300 Teile iiner 5%igen Johannisbrotkernmehl-

ätherverdickiing,
300 Teile einerlO%igenStärkeätherverdickung, 80 Teile eines 20%igen wäßrigen Tei^s des Farbstoffs CI. Vat Blue 4 (Colour Index, 2. Auflage. 1956, Bd. 2. S. 2494, CI. Nr. 69 800),
320 Teile Wasser,
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

(«) 35 Teilen der Verbindung der
Formel

CH₃
O₃S · HC

N-

CH₃
CH SO,

O,S · HC

CH,

3Na ⁺

(D

nitriloäthansulfonsaures Natrium, das abgetrennt und getrocknet wird.

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

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

Die Verbindungen der Formei 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 Venvendungszweck im Mol-Verhältnis von ungefähr 1:5 bis 5:1, vorzugsweise 1:1 bis 3:1 (Natriumdithionit zu Verbindung der Formel I).

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

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

Beispiel 1

Zellwollgewebe wird mit folgender Druckpaste bedruckt:

und

(j^J.) 65 Teilen Natriumdithionit
(70%ig),

90 Teile einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung 38^Ü Be,

15 Teile Natriumtetraborat.
845 Teile Wasser.

Teile.

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

Beispiel 2

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

35 Teile des Farbstoffs CI. Vat Brown 44 (Colour Index, 2. Auflage, 1956, Bd. 2, S. 2548, CI. Nr. 70 802),

100 Teile wäßrige Natriumhydroxydlösung
38° Be.

60 Teile der Mischung aus

(α) 14 Teilen Nitriloäthansulfonsäure (Na-SaIz) und

(Ii) 103 Teilen Natriumdithionit
(70%ig),

30 Teile Natriumsulfat,
775 Teile Wasser,

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.

Claims (1)

Patentansprüche:

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

(A)₁