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Verfahren zum Bedrucken von Cellulosefasern
Wasserlösliche, substantiv auf Cellulosefasern aufziehende organische Farbstoffe, insbesondere ihre lichtechten Vertreter, wurden für denTextildruck nach der Durchsetzung der Echtheitsbestrebungen wieder interessant, nachdem durch eine Reihe von Nachbehandlungsmethoden und hiefür speziell entwickelter
Hilfsmittel die im allgemeinen ungenügenden Nassechtheiten zum Teil wesentlich verbessert werden konn- ten. Die Nachbehandlung mit kationaktiven farbstoffixierenden Hilfsmitteln und die Nachkupferung bzw.
Entwicklung mit Kupferverbindungen spielen hiebei eine hervorragende Rolle. Für letztere Verfahren sind von den einzelnen Farbstoffherstellern gesonderte Sortimente von nachkupferbaren lichtechten substantiven und Nachkupferungsfarbstoffen herausgestellt worden, die ebenso wie die für Druckzwecke geeigneten lichtechten, kationaktiv nachbehandelbaren substantiven Farbstoffe in fein ausgemahlener und hochkon- zentrierter Form in den Handel kommen.
Diese Farbstoffe werden nach den hergebrachten Verfahren mit Pasten gedruckt, die neben dem Farbstoff noch hydrotrope und hygroskopische Mittel (z. B. Harnstoff, Glykole, Glycerin u. a.), ferner nicht aussalzend wirkende, schwach alkalisch reagierende Substanzen (z. B. Alkallphosphate, Alkalisilikate, Amine u. a.), eines der üblichen alkalibeständigen und leicht auswaschbaren Verdickungsmittel und oft noch geringe Mengen schwach oxydierend wirkender Hilfsmittel (z.B.KC10, m-nitrobenzolsulfosaures Natrium) enthalten.
Nach dem Drucken und Trocknen wird in einer Dampfatmosphäre behandelt, wobei die Farbstoffe auf die Faser ziehen. Die Dämpfzeiten bei der für diese Farbstoffe bisher ausschliesslich angewendeten Methode des Dämpfens trockener Drucke mit Sattdampf und Temperaturen von 102 bis 1040C im Dampfraum, variieren je nach Fasermaterial und der Wahl der Zusätze zur Druckpaste zwischen 10-60 min. Es ist bekannt, dass die Verkürzung der Dämpfzeit von 60 min auf wesentlich kürzere Zeiten (z. B. auf 10 - 15 min) durch Anwendung hoher Mengen hydrotroper Substanzen, insbesondere von Harnstoff, unter günstigen DÅampfverhältnissen möglich ist.
Bei der Anwendung von überhitztem Dampf und damit erzielter höherer Dämpftemperaturen versagen bei der bisherigen Arbeitsweise eine Reihe von Farbstoffen infolge von Zersetzungserscheinungen. Wegen der ungenügenden Kondensation von Wasserdampf an den bedruckten Stellen wird die Fixierung ebenfalls ungünstig beeinflusst. Es ist daher noch nicht gelungen, die Fixierungszeit beim Dämpfen substantiver Drucke ohne Einbussen an Farbtiefe, Farbton und Echtheiten je nach Material auf weniger als 10-15 min zu verkürzen. Bei ungenügender Fixierung tönen die substantiven Farbstoffe beim Spülen die Weisspartien des Materials an. Eine Anwendung kationaktiver Farbstofffixierungsmittel im ersten Spülbad ist wegen der meist resultierenden Verschlechterung der Auswaschbarkeit unerwünscht.
Man hat daher neuerdings versucht, mit Emulsionsverdickungen (Öl-in-Wasser) zu ar- beiten. die infolge ihrer fast rückstands freien Verdampfung bei der Hitzebehandlung einmal der Farbstofffixierung weniger Widerstand entgegensetzen als die Systeme kolloidaler Verdickungen und zum andern die Nachbehandlung stark vereinfachen, da man sofort in Bädern behandeln kann, die kationaktive Farbstoffixierungsmittel enthalten und ein besonderes Auswaschen der Verdickungsmittel entfällt. Eine wesentliche Abkürzung des Dämpfvorganges unter die genannten Mindestzeiten ist aber hiebei ebenfalls kaum zu erwarten. Die Anwendung der verhältnismässig teuren Emulsionsverdickungen macht das Verfahren ziemlich kostspielig.
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Es ist weiterhin bekannt, dass Küpenfarbstoffe beim sogenannten"Zweiphasen"-Verfahren zunächst ohne Alkali und Reduktionsmittel zusammen mit einem Verdickungsmittel, das alkalisch koagulierbare Substanzen (z. B. Cellulosealkyläther, Johannisbrotkernmehl u. ähnl.) enthält, aufgedruckt und die zwi- schengetrockneten Drucke mit einer alkali- und reduktionsmittelhaltigen Lösung foulardiert und unmittelbar darauf in einer Dampfatmosphäre bei 105 - 1200C innerhalb von 5 bis 0, 5 min behandelt werden.
Beim Foulardieren koaguliert das Verdickungsmittel oberflächlich und verhindert ein Auslaufen der Farbstoffe über die Konturen des Musters, während beim Dämpfen infolge der mitgebrachten reichlichen Feuchtigkeit bei den hohen Temperaturen eine rasche Reduktion und Fixierung der Küpenfarbstoffe stattfindet. Die Klotzflotten enthalten ausser Alkalien (Ätzalkalien, Alkalicarbonate) und Reduktionsmitteln (Formaldehydsulfoxylate) üblicherweise noch Neutralelektrolyte (Natriumsulfat) und unter anderem Netzmittel (z. B. Nekal). Die Fertigstellung der Drucke erfolgt in der für Küpenfarbstoffe üblichen Weise.
Die Anwendung wasserlöslicher Farbstoffe bei einem entsprechenden Klotz-Dämpf-Druckverfahren stösst auf Schwierigkeiten, da ein Ausbluten der Farbstoffe beim Klotzen eintritt. Diesem Übelstand kann zwar durch Anwendung sehr hoher Elektrolytmengen im Klotzbad entgegengetreten werden, jedoch leidet dadurch die Farbstoffixierung empfindlich.
Es wurde nunmehr gefunden, dass man wasserlösliche, substantiv auf Cellulosefasern aufziehende or- ganische Farbstoffe im Textildruck innerhalb sehr kurzer Dämpfzeiten auf diesen Fasern fixieren kann, wenn man die wässerigen Farbstofflösungen unter Zusatz von mit wasserlöslich machenden Gruppen substituierten Halogennitrobenzolen und/oder entsprechenden Nitrophenolen zusammen mit Verdickungsmitteln, die im alkalischen Medium koagulieren bzw.
im alkalischen Medium koagulierbare Substanzen enthalten, in gegebenenfalls schwach sauer eingestellten Pasten aufdruck, dann trocknet und in einem zweiten Arbeitsgang mit einer Neutralelektrolyte enthaltenden alkalischen Lösung in breitem Zustand durch kurzes Tauchen und Abquetschen oder Aufsprühen behandelt und unmittelbar anschliessend innerhalb von 1 bis 5 min in einer Dampfatmosphäre bei Temperaturen zwischen 105 - 1250C fixiert. Die Neutralelektrolyte enthaltende alkalische Lösung kann beispielsweise Ätzalkalien und/oder alkalisch reagierende Alkalicarbonate, Alkaliphosphate oder Alkalisilikate und neutrale Elektrolyte enthalten.
Dabei wird auch mit Elektrolytmengen, welche die Fixierung noch nicht nachteilig beeinflussen, bis zur mittleren Farbstoffkonzentration kein störendes Ausbluten in die KIotzfLotte beobachtet. Bei entsprechend gemessenen Zusätzen der oben genannten Halogennitrobenzol- bzw. Nitrophenolderivate können die vor dem Dämpfen aufgebrachten alkalischen Lösungen auch Reduktionsmittel, z. B. Formäldehydsulfoxylate enthalten.
Die substantiven Farbstoffe bleiben in FarbtQn und-tiefe voll erhalten, so dass auch die Möglichkeit besteht, diese neben Küpenfarbstoffen unter Beibehaltung der im"Zweiphasen"-Verfahren üblichen Arbeitsweise zu drucken. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, bei unter der beschriebenen Verfahrensweise vorgedruckten substantiven Farbstoffen Buntreserven auf küpenfarbigem Grund herzustellen, wenn man den reduktionsmittelhaltigen alkalischen Klotzflotten Küpenfarbstoffe zusetzt. Die Fixierung der substantiven Farbstoffe ist unter den genannten Bedingungen so gut, dass während des anschliessenden Spülens, welches zweckmässig in schwach sauer reagierenden Bädern erfolgt, kein Ausbluten und Antönen der Weissfonds stattfindet.
Anschliessend kann gegebenenfalls nach einer der üblichen Methoden zur Verbesserung der Nassechtheiten mit kationaktiven Hilfsmitteln nachbehandelt oder bei Nachkupferungsfarbstoffen mit geeigenten Kupferverbindungen bzw. entsprechenden kupferhaltigen Hilfsmitteln entwickelt, geseift und fertiggestellt werden.
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ziehende Farbstoffe auf Cellulosetextilien durch einen Dämpfprozess im nassen bzw. feuchten Zustand innerhalb weniger Minuten zu fixieren. Dadurch wird gegenüber den bisher üblichen Druckverfahren für substantive Falbstoffe eine wesentliche Verkürzung derDämpfzeit erzielt und ein Ausbluten beim Klotzen bis zu mittleren Farbstoffkonzentrationen verhindert.
Weiterhin ist es nunmehr möglich, substantive Farbstoffe und Küpenfarbstoffe im Zweiphasen-Verfahren nebeneinander zu drucken, da die beschriebenen Zusätze zu den Druckpasten eine reduktive Zerstörung der substantiven Farbstoffe verhindern. Letzteres gilt auch für die Erzeugung von Buntreserven mit vorgedruckten Farbstoffen unter Küpenfärbungen, wenn den reduktionsmittelhaltigen alkalischen Klotzflotten Küpenfarbstoffe zugesetzt werden.
Beispiel l : Auf ein Zellwollgewebe wird eine Druckpaste folgender Zusammensetzung aufgedruckt :
10 g eines Farbstoffes der Formel
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250 g Wasser
120 g 1-chlor-2-nitrobenzol-4-sulfosaures Natrium
620 g Verdickung
Die Verdickung besteht aus
60 g eines Verdickungsmittels auf Stärkebasis
8 g Johannisbrotkernmehl
930 g Wasser
2 g Essigsäure zig
Nach dem Drucken und Trocknen wird auf dem Foulard in breitem Zustand mit : einer Flotte behandelt, die im Liter
30 g Natronlauge 380Bé
30 g Soda, kalz.
60 g Natriumsulfat enthält.
Nach dem Abquetschen und einem kurzen Luftgang wird 3 min lang bei 1150C kontinuierlich gedämpft, anschliessend mit kaltem Wasser gründlich gespült und in einem Bad, das im Liter bei einem Flottenverhältnis von 1 : 40
1 g einer Kupferkomplexverbindung von Kondensationsprodukten aus Biguanid,
Ammoniak und Formaldehyd
1 ml Essigsäure
2 g eines nichtionogenen Waschmittels enthält, bei 60 - 700C behandelt. Darauf wird abwechselnd warm und kalt gespült. Man erhält ein mittleres, grünstichiges Blau.
Beispiel 2 : Ein Gewebe aus nichtmerzerisierter Baumwolle wird mit einer Druckpaste bedruckt, die sich zusammensetzt aus
8 g des Kupferkomplexes eines Farbstoffes der Formel
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(Solaminlichtbraun BRL) 295 g Wasser 700 g Verdickung Die Verdickung besteht aus
45 g Johannisbrotkernmehl
30 g Weizenstärke 720 g Wasser 200 g p-Nitrochlorbenzolsulfosaures Natrium (1 : 1)
5 g Essigsäure (20% zig)
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Daneben wird ein Küpenfarbstoff mit einer nach den für das Zweiphasen-Verfahren bekannten Vorschriften zusammengesetzten Druckpaste aufgedruckt.
Die getrockneten Drucke werden mit einer Lösung geflanscht, die im Liter
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<tb>
<tb> 40 <SEP> g <SEP> Rongalit <SEP> C
<tb> 30 <SEP> g <SEP> Natronlauge <SEP> 38 Bé
<tb> 20 <SEP> g <SEP> Natriumcarbonat
<tb> 60 <SEP> g <SEP> Natriumsulfat
<tb>
enthält. Nach einem Luftgang von 20 sec wird während 3 min bei 1150C gedämpft, anschliessend gründ-
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dabei der Küpenfarbstoff reoxydiert. Es folgt eine Be-gespült. Man erhält ein rotstichiges Braun neben einer beliebig gewählten küpenfarbigen Nuance.
Bei s pie 1 3 : Eine Druckpaste, bestehend aus
6 g eines Farbstoffes der Formel
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(Solaminlichtgelb 3 RLN)
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<tb>
<tb> 288 <SEP> g <SEP> Wasser
<tb> 100 <SEP> g <SEP> o-Nitrophenol-Natrium
<tb> 605 <SEP> g <SEP> Verdickung
<tb>
wird auf ein Zellwollgewebe aufgedruckt.
Die Verdickung besteht aus
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<tb>
<tb> 80 <SEP> g <SEP> eines <SEP> Verdickungsmittels <SEP> auf <SEP> Stärkebasis
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Oxyäthylmethylcellulose
<tb> 905 <SEP> g <SEP> Wasser
<tb> 5 <SEP> g <SEP> Essigsäure <SEP> (30%oing)
<tb>
Der getrocknete Druck wird mit einer Lösung geklotzt, die im Liter
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<tb>
<tb> 30 <SEP> g <SEP> Natronlauge <SEP> 380Bé
<tb> 35 <SEP> g <SEP> Rongalit <SEP> C
<tb> 30 <SEP> g <SEP> Natriumcarbonat
<tb> 80 <SEP> g <SEP> Natriumsulfat
<tb> 30 <SEP> g <SEP> Indanthrenrotbraun <SEP> R
<tb>
enthält. Anschliessend wird 2 1/2 min bei 1200C gedämpft, mit kaltem Wasser gespült, nachbehandelt und fertiggestellt wie unter Beispiel 2 angegeben. Man erhält ein rotstichiges Gelb auf braunem Grund.
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