DE2730313C3

DE2730313C3 - Verfahren zum Schutz reduktionsempfindlicher Dispersionsfarbstoffe vor einer Reduktion bei Druck und Klotzfarbung auf Synthesefasermaterialien und deren Mischung mit Cellulosematerialien

Info

Publication number: DE2730313C3
Application number: DE19772730313
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Chem. Dr. 6232 Neuenhain Reinhardt
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1977-07-05
Filing date: 1977-07-05
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2730313B2; DE2730313A1

Description

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Es ist eine altgewohnte Arbeitsweise im Textildruck, Substantive Farbstoffe und Reaktivfarbstoffe zum Schütze vor Reduktionserscheinungen während des Fixiervorgangs im Sattdampf, die durch abgebaute Verdickerbestandteile, durch die Cellulose oder Begleitsubstanzen der Druckware oder durch Fremdbestandteile des Dampfes ausgelöst werden können, durch den Zusatz eines gelinden Oxidationsmittels, ζ. Β. durch Natrium-meta-nitrobenzol-sulfonat zu schützen.

Auch Druckpasten mit Dispersionsfarbstoffen versieht man häufig mit diesem Hilfsmittel, um Reduktionserscheinungen vorzubeugen.

Besonders reduktionsempfindlich sind in der Reihe der Dispersionsfarbstoffe die Produkte, welche Nitrogruppen enthalten. Bei diesen Farbstoffen kann unter bestimmten Bedingungen schon eine geringe reduzierende Wirkung des Fixiermilieus einen nachteiligen Färbe- oder Druckausfall sowohl hinsichtlich der Farbstärke als auch des Farbtons hervorrufen, indem ein Teil des eingesetzten Farbstoffs reduktiv verändert wird.

Die Reduktionserscheinungen treten in Betrieben, wo große Mengen an Färbe- und Druckware auf den hierfür geeigneten Aggregaten fixiert werden, durch Akkumulation der störenden Stoffe naturgemäß deutlicher auf bo als bei Fixieroperationen im Labormaßstab.

Im kleinen Maßstab läßt sich die reduzierende Wirkung durch geringe Mengen eines milden Reduktionsmittels, wie z. B. Glukose, zur Druckpaste imitieren. Besonders ausgeprägt macht sich der Reduklionseffekt im alkalischen Medium bemerkbar, am stärksten bei der Hochtemperaturdampffixierung, weniger stark im Druckdairmf und deutlich schwächer bei der Heißluftfixierung, bei welcher der in der erhitzten Luft anwesende Sauerstoff der Reduktion entgegenwirkt.

EmDfindliche Farbstoffe (wie der Farbstoff des Beispiels 2) zeigen die unerwünschten Reduktionserscheinungen bereits im sauren Medium, und zwar ebenfalls vorwiegend bei der HT-Dampffixierung.

Die Oxidationskraft von m-NitrobenzolsuIfonai reicht offenbar nicht aus, um die Reduktionseffekle zu verhindern, auch erhöhte Einsatzmengen führen nicht zum Ziel.

Im sauren pH-Bereich wird häufig Natriumchlorat als kräftiges Oxidationsmittel zur Druckfarbe zugegeben. Dessen Oxidationskraft ist aber bei empfindlichen Farbstoffen (wie bei dem des Beispiels 2) zu groß, so daß der Farbstoff bei der HT-Dampffixierung auch oxidativ geschädigt wird. Im alkalischen Bereich ist andererseits Natriumchlorat nicht wirksam.

Aus dem geschilderten Mißstand läßt sich ersehen, daß zu dessen Behebung der Einsatz eines Oxidationsmittels erforderlich ist, das einesteils sowohl in sauren als auch in alkalischem Milieu wirksam ist und andererseits eine »mittlere« Oxidationskraft aufweist, die ausreicht, die Reduktionserscheinungen zu verhindern, ohne das Farbstoffmolekül oxidativ zu attackieren.

Es wurde nun gefunden, daß diese Forderungen von Produkten erfüllt werden, die ein Oxidationspotential im Bereich von +20OmV bis +30OmV bei 0,05%igen wäßrigen Lösungen aufweisen.

Es handelt sich dabei einesteils um aromatische Verbindungen, die zur Wasserlöslichmachung mindestens eine COOH- oder SO3H- oder PO₃H₂-Gruppe, dazu am aromatischen Kern ein Halogen und eine oder vorzugsweise zwei Nitrogruppen enthalten. Andererseits gehören zu den charakterisierten Verbindungen anorganische Salze wie z. B. die Alkali- und Ammoniumsalze der Meta-vanadinsäure, der Jodsäure, der Peroxodischwefelsäure, die löslichen Salze des (IV)-wertigen Cers und Selendioxid.

Die erforderliche, von der eingesetzten Farbstoffmenge unabhängige Menge an Oxidationsmittel beläuft sich auf 2—20 g, von den etwas weniger effektiven Aromaten mit nur einer Nitrogruppe 10—50 g pro Liter Klotzflotte bzw. pro kg Druckpaste.

In den nachstehenden Beispielen gilt das angegebene Oxidationspotential (OP) jeweils für die 0,05% enthaltenden wäßrigen Lösungen. Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

A) Ein Gewebe aus Polyäthylenglykolterephthalat-Fasern wird mit einer Druckfarbe folgender Zusammensetzung bedruckt:

5 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffs der Formel

C₂H₅

O₇N-

werden in 600 g einer Druckverdickung, bestehend aus einer Mischung aus

3 Teilen einer lO°/oigen Lösung eines niedrigviskosen Natriumalginats und
1 Teil einer 10%igen wäßrigen Lösung eines

Stärkeglykolats
eingerührt.

Zu diesem Gemisch werden
3 g Mono-natriumphosphat zugegeben. Dann wird mit

392 g Wasser oder Verdickung auf
1000 g aufgefüllt.

Das bedruckte und getrocknete Gewebe wird 6 Minuten im überhitzten Dampf bei 175°C gedämpft, 10 Minuten einer reduktiven Nachbehandlung mit 2 g/l Natriumcarbonat (wasserfrei) und 5 g/l Natriumdiihionit bei 30⁰C und anschließend 10 Minuten bei 80⁰C einer Behandlung mit 1 g/l eines 30fach oxäthylierten Nonylphenols unterworfen.

Es resultiert ein klarer blauer Druck mittlerer Farbstärke.

B) Dasselbe Gewebe wird mit demselben Farbstoff in der gleichen Druckfarbe wie unter A, in der lediglich die 3 g Mono-natriumphosphat durch 10 g Natriumhydrogencarbonat ersetzt sind, in der unter A beschriebenen Weise bedruckt und nachbehandelt.

Es resultiert ein Druck mit einem grünstichigen Blau, das sich bei der chromatographischen Überprüfung als eine Mischung aus dem unter A erhaltenen Blau und einer durch Reduktion entstandenen gelbstichigen Verbindung herausstellt

C) Erfindungsgemäß: Zu der unter B beschriebenen Druckfarbe werden 20 g des Natriumsalzes der 2-Chlor-4-nitrobenzoesäure (OP bei pH 10: +20OmV) zugegeben und das gleiche Gewebe derselben Druck- und Nachbehandlungsprozedur unterworfen.

Es resultiert ein blauer Druck wie unter A.
ίο D) Der unter B hergestellte Druck wird unter erhöhtem Druck 20 Minuten bei 1,5 atü gedämpft und wie beschrieben nachbehandelt

Es resultiert ein ockerfarbener Druck, der laut Chromatographie nur noch wenig Blau-Anteil enthält
E) Erfindungsgemäß: Zu der unter B beschriebenen Druckfarbe werden 12 g des Natriumsalzes der 4-Chlor-3,5-dinitrobenzoesäure (OP bei pH 10: +235 mV) zugegeben. Mit dieser Druckfarbe wird das unter A beschriebene Gewebe bedruckt und der gleichen Fixierung und Nachbehandlung wie unter D unterworfen.

Es resultiert ein blauer Druck wie unter A.

Beispiel 2

A) Ein Gewirk aus Polyäthylenglykolterephthalat-Fäden wird mit einer Klotzflotte geklotzt, die im Liter 8 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffs der Formel

O, N

CH₂-CH₂-CN

=N^f >

200 g der 8%igen wäßrigen Lösung eines niedrigviskosen Natriumalginats und
5 g Zitronensäure

enthält.

Das geklotzte und getrocknete Gewirk wird unier erhöhtem Druck 20 Minuten bei 1,5 atü gedämpft und wie unter Beispiel 1 beschrieben nachbehandelt.

Es entsteht eine rotviolette Färbung mittlerer Farbstärke.

B) Eine auf gleiche Weise wie unter A geklotzte Ware wird im überhitzten Dampf 5 Minuten bei 180⁰C gedämpft Dabei entsteht eine im Vergleich mit A deutlich rotstichigere und trübere Nuance.

CH₂-CH₂

C) Erfindungsgemäß: Zu der unter A beschriebenen

Klotzflotte werden 10 g/l des Natriumsalzes der 2-Chlor-1,3-dinitro-benzoI-5-sulfonsäure (OP bei pH 4:

+ 265 mV) zugegeben. Die damit geklotzte Ware wird im überhitzten Dampf 5 Minuten bei 180⁰C gedämpft.

Es resultiert eine rotviolette Färbung gleicher Nuance wie unter A.

Beispiel 3

A) Ein Gewebe aus Polyälhylenglykolterephthalat-Fäden wird mit einer Druckfarbe folgender Zusammensetzung bedruckt:

10 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffs der Formel

NO

OCH.,

O₃N

Il

CH₂CH₂-O-C-OCH₃

CH₂CH₂-O-C-OCH₃
O

werden in

600 g einer Verdickung, bestehend aus einer 8%igen wäßrigen Lösung eines oxäthylierten Johannisbrotkernmehls eingerührt
Hierzu werden

5 g Glykolsäure zugegeben.

Dann wird mit
385 g Wasser oder Verdickung auf

1000 g eingestellt.

Das bedruckte und getrocknete Gewebe wird 5 Minuten bei 180⁰C im überhitzten Dampf gedämpft und wie bei Beispiel 1 nachbehandelt.

Man erhält einen taubenblauen Farbton mittlerer Farbstärke.

B) Die unter A beschriebene Druckfarbe enthält statt Glykolsäure 10 g Natriumhydrogeii-carbonat. Mit dieser Druckfarbe wird das gleiche Gewebe wie unter A bedruckt und den unter A beschriebenen Fixier- und Nachbehandlungsoperationen unterzogen.

Es entsteht ein stark nach Grau verschobener blauer Farbton.

C) Erfindungsgemäß: Zu der unter B beschriebenen

10

Druckfarbe werden 10 g des Na-salzes der 2-Chlor-3,5-dinitrobenzoesäure (OP bei pH 10: +230 mV) zugegeben und derselbe Druck- und Fixiervorgang wiedernolt. Es resultiert der unter A erhaltene ursprüngliche Farbton.

Beispiel 4

A) Ein Gewebe aus Cellulose-triacetatfasern wird mit einer Druckfarbe folgender Zusammensetzung bedruckt:

15 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffs der Formel

CH,CH,CN

werden in

600 g einer Verdickung bestehend aus einer 6%igen wäßrigen Lösung einer Hydroxyäthylcellulose eingetragen.
Hierzu werden

3 g Mono-natriumphosphat zugefügt. Mit 382 g Wasser oder Verdickung wird auf 1000 g aufgefüllt.

Das bedruckte und getrocknete Gewebe wird 20 Minuten unter erhöhtem Druck bei 1,5 atü gedämpft und der in Beispiel 1 geschilderten Nachbehandlung unterzogen. Man erhält eine helle Rotnuance.

B) Die unter A beschriebene Druckfarbe wird statt mit 3 g Mor.o-natriumphosphat mit 10 g Natriumcarbonat (wasserfrei) angesetzt.

Damit wird das in A erwähnte Gewebe bedruckt und

25

30 CH,CH,—C-OCH₃

wie dort fixiert und nachbehandelt.

Man erhält eine stark nach Orange verschobene Rotnuance.

C) Erfindungsgemäß: Die unter B beschriebene Druckfarbe wird zusätzlich mit 15 g Cer(lV)-sulfat (OP bei pH 10: +275 mV) versehen; der Druck- und Fixierprozeß von B wird damit wiederholt.

Es resultiert der unter A beschriebene Farbton.

Beispiel 5

A) Ein Gewebe, das aus einem Mischgespinst aus 65% Polyäthylenglykolterephlhalat-Fasern und 35% Baumwollfasern hergestellt wurde, wird mit einer Druckfarbe folgender Zusammensetzung bedruckt:

12 g der Pulver-Handelsform des Farbstoffs der Formel

NO,

O₂N-Zy-N=

Cl

OC₂H NH-CH₂-CH-C-CH₃

C=O

CH₃

werden in

600 g einer Verdickung, bestehend aus einem Gemisch aus zwei Teilen einer 12%igen wäßrigen Natriumalginatlösung und einem Teil einer 8%igen wäßrigen Lösung eines Johannisbrotkemmehl-carboxymethyläthers eingerührt. Hierzu werden
3 g Zitronensäure zugegeben. Mit

385 g Wasser oder Verdickung wird zu 1000 g komplettiert.

Das bedruckte und getrocknete Gewebe wird im überhitzten Dampf 5 Minuten bei 180⁰C gedämpft, gründlich gespült und 10 Minuten bei 80°C mit 1 g/l eines 7fach oxäthylierten Butandiol-1,4-mono-ölsäureesters behandelt.

Es entsteht ein blauer Farbton mit etwas mehligem Aussehen (wegen des ungefärbten Baumwollanteils).

B) Die unter A beschriebene Druckfarbe enthält statt 3 g Zitronensäure 10 g Trinatriumphosphat und wird ebenfalls auf das unter A genannte Mischgewebe aufgedruckt. Fixierung und Nachbehandlung sind entsprechend wie unter A.

Es resultiert ein von dem unter A erwähnten stark abweichender graublauer Farbton.

C) Erfindungsgemäß: Zu der Druckfarbe unter B werden 10 g Natrium-meta-vanadat (OP bei pH 10:

+ 290 mV) zugegeben. Die übrigen Manipulationen sind gleich wie unter A. Man erhält den gleichen Farbton wie unter A.

„ . ■ , r- Setzung bedruckt: Beispiel 6

A) Ein Gewebe aus Polycyclohexandiol-terephthalat- 10 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffs der

fasern wird mit einer Druckfarbe folgender Zusammen- Formel

OiN

CH₂-CH₂-CN

CH₂-CH₂-

werden in

600 g einer Verdickung, bestehend aus einer 8°/oigen wäßrigen Lösung eines oxäthylierten Johannisbrotkernmehls eingerührt. Hierzu werden
3 g Mono-natriumphosphat zugegeben. Dann wird mit

387 g Wasser oder Verdickung auf

1000 g eingestellt.

Das bedruckte und getrocknete Gewebe wird 6 Minuten bei 175°C im überhitzten Dampf gedämpft und wie im Beispiel 1 nachbehandelt.

Es entsteht ein leicht blaustichig-roter Druck.

B) Der unter A beschriebenen Druckfarbe werden statt Mononatriumphosphat 10 g Natriumcarbonat (wasserfrei) zugegeben. Mit dieser Druckfarbe wird das gleiche Gewebe wie unter A bedruckt und den gleichen

NO,

=N

werden in gleicher Weise wie im Beispiel 6 A angesetzt, und das bedruckte Gewirk wird dem gleichen Fixier- und Nachbehandlungsvorgang wie dort unterzogen.

Es resultiert ein neutraler blauer Druck.

B) Der Druckfarbe unter A werden statt Mono-natriumphosphat 15 g Natriumhydrogencarbonat zugegeben. Dann wird wie unter A weiter verfahren.

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25 Fixier- und Nachbehandlungsoperationen wie unter A unterworfen. Man erhält dabei einen Farbton, der im Vergleich mit dem unter A entstandenen einen deutlichen Gelbstich aufweist.

C) Erfindungsgemäß: Der unter B beschriebenen Druckfarbe werden zusätzlich 10 g Kalium-Jodat (OP bei pH 10: +285 mV) zugegeben. Der Druck- und Fixiervorgang wird wie unter B wiederholt.

Es entsteht der gleiche Farbton wie unter A.

Beispiel 7

A) Ein Gewirk aus Polyäthylenglykolterephthalatfäden wird mit einer Druckfarbe folgender Zusammensetzung bedruckt:

8 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffs der Formel

OCH₃

NH-CH₂CH₂CN

NH

CO CH₃ Es entsteht ein blaustichig grauer Druck.

C) Erfindungsgemäß.· Der Druckfarbe von B werden 10 g Kalium-peroxodisulfat (OP bei pH 10: +26OmV) zugegeben. Dann werden die Verfahrensweisen unter B wiederholt

Es entsteht wieder der gleiche Farbton wie unter A.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schutz reduktior.sempfindlicher Dispersionsfarbstoffe vor einer Reduktion beim Klotzfärben bzw. Bedrucken von Materialien aus Synthesefasern bzw. deren Mischungen mit Cellulose- oder Celluloseregeneratfasern durch Zugabe von Oxidationsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die 0,05%igen wäßrigen Lösungen der eingesetzten Oxidationsmittel ein Oxidationspotential zwischen +200 mV und + 300 mV aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Oxidationsmittel eingesetzt werden, die im sauren und alkalischen Milieu wirksam sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel aromatische organische Verbindungen eingesetzt werden, die eine COOH-, SO₃H- oder PO₃H₂-Gruppe und zusätzlich Halogenatorne und eine oder mehrere Nitrogruppen am aromatischen Kern enthalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Alkalibzw. Ammoniumsalze der Meta-Vanadinsäure, der Jodsäure, der Peroxodischwefelsäure bzw. lösliche Salze des (IV)-wertigen Cers bzw. Selendioxid eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidationsmittel in Mengen von 2—50 g pro kg Druckfarbe bzw. pro Liter Klotzflotte zugegeben werden.