DE1963015B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klotzfarbungen in Schmelzen - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klotzfarbungen in SchmelzenInfo
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Description
Die Fixierung von Drucken und Klotzfärbungcn auf pflanzlichen Fasermaterialien wird in den Textilbetrieben
heutzutage noch größtenteils nach den herkömmlichen Arbeitsweisen durch Einwirkung von
Sattdampf bei 100 bis 103° C vorgenommen. Zur Erzielung einer gleichmäßigen und optimalen Farbstoff-Fixierung
auf der Ware sind längere Einwirkungszeiten erforderlich, die im allgemeinen 5 bis
10 Minuten betragen. Ferner ist dabei für eine gleichmäßige
Dampfzirkulalion Sorge zu tragen, weil sonst auf einzelnen Gewcbeteilcn ungleichmäßige Farbticfcn
resultieren können.
Mit eier in der Praxis fortschreitenden Rationalisierung
der Arbeitsgänge und Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeiten änderten sich in zunehmendem
Maße auf Dämpfcinrichtungcn und Fixierverfahren. So kann man kürzere Fixierzcilen erreichen,
wenn man auf 130 bis 180'C überhitzten Wasserdampf
auf das mit den Farbstoffen behandelte Textilmaterial einwirken läßt.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klotzfärbungen
auf Textilmatcrialien aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefaser!! oder aus deren Mischungen
mit Fasermaterialien aus Polyestern in heißen Schmelzen, bei dem man das mit wäßrigen
und/oder lösungsmittelhaltigen Zubereitungen von Reaktivfarbstoffen bzw. von Reaktivfarbstoffen und
Farbstoffen für das Polyestermaterial bedruckte oder geklotzte und gegebenenfalls zwischcngetrockncte
Textilmaterial zur Fixierung der Farbstoffe mit einer Schmelze von Salzen oder höhermolekularen Paraffinen.
Wachsen oder Anlagerungsprodukten von Äthylenoxyd an Fettsäuren, Fettamine oder Fettalkoholen
bei Temperaturen von etwa 120 bis 200 C behandelt.
Die Behandlung des Textilmaterials mit der Schmelze kann hierbei beim Durchlaufen der Ware
durch die heiße Schmelze bzw. beim Darüberhinweg-Rihren im Kontakt mit der Oberfläche der Schmelze
erfolgen.
ίο Im allgemeinen liegt die Behandlungsdauer unter
150 Sekunden. Zweckmäßig läßt man die Schmelze etwa 2 bis 60 Sekunden, vorzugsweise etwa 5 bis
30 Sekunden, auf das Textilmaterial einwirken.
Zur Bereitung dieser Schmelzen können höhermolekulare
Paraffine, Wachse. Salze o;Jer Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fctiaminen
oder Fettalkoholen herangezogen werden, wobei die genannten Substanzen entweder für sich
allein oder als eutektische Gemische zur Anwendung gelangen können.
Aus der Kategorie von höhermolekularen Paraffinen oder Wachsen sind z. B. Tafelparaffin. Ceresin,
chinesisches Karnauba- und Bienenwachs zu nennen, die sich beim vorliegenden Verfahren ebenfalls entweder
für sich allein oder in Mischungen verwenden lassen. Mischungen dieser Substanzen setzt man
vorzugsweise dann ein. wenn niedrigschmelzende Paraffine infolge Verdampfung bei höheren Fixiertemperaturen
zur Geruchsbelästigung führen oder um die Auswaschbarkeit von Polyäthylenwachsen, die
erst über 100" C schmelzen, zu erleichtern. Geeignet
als Schmelzmaterial sind weiterhin Anlagerungsprodukte von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fettaminen
oder Fettalkoholen. Der Oxäthylierungsgrad in diesen Verbindungen soll dabei je 1 Mol Fettsäure, wie beispielsweise
Cocosfettsäure, ölsäure oder Stearinsäure,
bzw. Fcttamin oder Fettalkohol mindestens 20 bis 25 Mol Äthylenoxyd betragen.
Als eutektische Salzgemenge für die verfahrensgemäß benutzten Schmelzen finden vorzugsweise Mischungen aus Kaliumnitrat und Natriumnitrit oder Kaliumnitrit und Natriumnitrat im Gewichtsverhältnis 1 : I Verwendung, die bei etwa 120 C zum Schmelzen gebracht werden können.
Als eutektische Salzgemenge für die verfahrensgemäß benutzten Schmelzen finden vorzugsweise Mischungen aus Kaliumnitrat und Natriumnitrit oder Kaliumnitrit und Natriumnitrat im Gewichtsverhältnis 1 : I Verwendung, die bei etwa 120 C zum Schmelzen gebracht werden können.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Druckpasten o'er Färbeflotten
in ar. sich üblicher Weise angesetzt und aufgebracht. Liegen als zu bedruckendes oder zu färbendes
Textilmaterial Mischungen aus Cellulose- und PoIyesterfasern vor. so benötigt man im Falle der Anwendung
von höheren Fixiertemperaturen keine Fixierhilfsmittcl. wie die sogenannten Carrier. Erfordert
die Gewebestruktur jedoch die Einhaltung einer niedrigeren Fixiertemperatur, wie beispielsweise bei
Mischungen mit Polyäthylenglykolterephthalatfasern i 50 bis 170'C, dann ist es vorteilhaft, der Druckpaste
oder Färbeflotte zugleich einen Carrier zuzusetzen. Als Carrier kommen für diesen Zweck beispielsweise
Produkte auf Basis von o- oder p-Hydroxydiphcnyl.
Benzoesäurealkylestem. Salicylsäurealkylestcrn. Methylnaphthalincn
oder Oxäthylierungsprodukten von Alkylphenolcn in Betracht.
Geeignet als solche Hilfsmittel sind ferner oberflächenaktive Veresterungsprodukte von Carbonsauren
mit höhermolekiilaren Polyglykolen. wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 138 735
beschrieben sind. Die letzleren Produkte haben zusätzlich den Vorteil, daß sie gleichzeitig als Carrier
und als Verdickungsmittel wirken. Weitere ueeignete
Carrier sind beispielsweise in »Melliund Textilberichte«, Bd. 42 (1961), S. 1275, und Bd.41 (I960) S 198
»Textilpraxis«, Bd. 12 (1957), S. 383 und 384. und in der ICI Firmenschrift »The Dyeing of Tcrylene«.
Part I v. 11. 12. 1947, aufgerührt. Sämtliche Carrier
kommen — sofern verfahrensgemäß davon Gebrauch gemacht werden muß — in den allgemein üblichen
Mengen zur Anwendung.
Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten
Textilmaterialien können in den verschiedensten Verarbeitungszustanden vorliegen, beispielsweise
in Form von Geweben, Gewirken oder Faservliesen. Diese Textilmaterialien bestehen entweder
aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefasern i·-
oder aus deren Mischungen mit Polyesterfasern, vor allem PolyäthyJcngiykolterephthalatfasern.
Das Färben L^v. Bedrucken des Celluosematerials
bzw. des Celluloseanteils bei Fasermischunaen erfolm
beim erfindungsgemäßen Verfahren mit" Reaktivfarbstoffen.
Als Reaktivfarbstoffe finden verfahrensgemäß die unter diesem Begriff bekannten organischen Farbstoffe
Verwendung. Es handelt sich hierbei um solche Farbstoffe, die mindestens eine reaktionsfähige Gruppe
oder eine Vorstufe hierfür enthalten, welche in bekannter Weise nit den Hydroxylgruppen von Cellulosematerialien
unter Ausbildung einer kovalenten Bindung reagieren. Als Grundk^rpcr dieser organischen
Farbstoffe eignen sieb besonders solche aus der Reihe der Anthrachinon-, Azo- und Phthalocyaninfarbstoffe,
wobei die Azo- und Phthalocyanin-Farbstoffe sowohl metallfrei als auch metallhaltig sein
können. Als reaktionsfähige Gruppen und deren Vorstufen seien beispielsweise Gruppen der Formeln
-X-Y-CH=CH2
-X-Y-CH2-CH2-Z
-X-Y-CH2-CH2-Z
genannt, worin X eine kovalente Bindung oder die
Gruppe
—N—
40
45
in der R ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppc darstellt, bedeutet. Y eine —SO2- oder —CO-Gruppe und Z eine Hydroxylgruppe
oder den Rest einer ein- oder mehrbasischen Saure, wie ein Halogenatom, vor allem ein Chloratom,
einen Schwefelsäure-. Thioschwefelsäure- oder Phosphorsäurcrest. oder eine durch Alkyl- oder
Arylgruppen substituierte Aminogruppe oder eine quaternäre Ammoniumgruppe bedeutet. Ferner kornmen
Reaktivgruppen in Betracht, die eine zu den vorgenannten Formeln analoge Formel aufweisen, in
denen die Reihenfolge der Reste —X— und —Y —
aber vertauscht ist. Beispiele für solche Gruppen sind die Vinylsulfon-. Vinylsulfonylamino-, /f-Sulfatoüthylsulfon-.
/i-Thiosulfati äthylsulfon-, //-Sulfatoäthylsuifonamino-
und die /i-Sulfatoäthylcarbamidgruppc.
Als reaktionsfähige Substituenten in Reaklivfarbstoffen
kommen ferner solche in Betracht, die leicht abspaltbar sind und einen eleklrophilen Rest hinter- 6s
lassen. Beispiele für derartige Substituenten sind Halogenatome an folgenden Ringsystemen: Chinnxalin.
Triazin. Pyrimidin, Phthalacin und Pyridazon.
Beispiele hierfür sind die Monochlortriazin-. Diehlortriazin-,
Trichlorpyrimidin-, Dichlorehinoxalin- und
die Diehlorphthalazingruppe.
Schließlich können auch Reaktivfarbstoffe verwandt werden, die eine oder mehrere 2.2.3.3-Tetralluorcyelobutan-1-acroylaminogruppen
oder einen durch Kondensation von 2-N-Methylamino-5-hydroxynaphthalin-7-sulfonsäure
mit 2,4-Diehlor-6-methoxy-1.3,5-triazin erhältlichen Rest enthalten.
Zum Färben bzw. Bedrucken des Polycsteranteils der Fasermischungen kommen vor allem Küpenfarbstoffe
und besonders Dispersionsfarbstoffe in Frage. Vor allem kommen Dispersionsfarbstoffe aus
der Reihe der Azo-, Anthrachinon-. Chinophthalon-. Benzoxanthen- und Benzothioxanthenreihe sowie solche
Farbstoffe, die sich von der Perylentetracarbonsäure
ableiten, zur Anwendung.
Der verfahrensgemäß erzielte technische Fortschritt besteht vor allem darin, daß die Fixierung in wesentlich
kürzerer Zeit als bei den bekannten Verfahren erfolgt, was für kontinuierliche Verfahren von erheblicher
Bedeutung ist. da dadurch eine Vervielfachung der Warengeschwindigkeit ermöglicht wird. Ferner
wird beim vorliegenden Verfahren eine völlig gleichmäßige Fixierung über der gesamten Warenbreite
erzielt. Bei der Herstellung von Färbungen oder Drucken auf Cellulose-Polyester-Mischgeweben hat
das beanspruchte Verfahren noch den zusätzlichen Vorteil, daß mit der Farbstoff-Fixierung gleichzeitig
auch die Gewebefixierung vorgenommen werden kann. So erhält man bei gleichen Fixierzeiten und
-temperaturen (beispielsweise 20 Sekunden bei 200 C) bei der Hitzeeinwirkung einer Schmelze eine deutlich
gründlichere Gewebefixierung von Cellulose-Polyester-Mischgeweben als nach der herkömmlichen
Methode mittels Heißluft.
Gegenüber einer Fixierung mit Metallschmelzen bieten die verfahrensgemäß zu verwendenden Schmelzmaterialien
den Vorteil, daß wegen der Preisgünstigkeit dieser Materialien Verluste während des Fixiervorganges
nicht ins Gewicht fallen. Niedrigschmclzcnde Metallmischungen enthalten dagegen größere Mengen
an dem nicht sehr häufig auftretenden Metall Wismut, so daß hier ein Verlust an Schmelzmaterial sehr nachteilig
ist. Außerdem kann der Schmelzpunkt durch entsprechende eutektische Mischungen der hier benutzten
wachsartigen Substanzen bis nahe 100 C erhöht werden, wodurch die Wärmekapazität und die
Temperaturkonstanz der Schmelze verbessert werden kann.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Prozentangaben Gewichtsprozente.
30 g des Farbstoffes der Formel
O NH2
O NH2
SO2-CH2-CH2-O-SO1Na
werden als Pulver in 200 g Schwerbenzin mit einem
werden als Pulver in 200 g Schwerbenzin mit einem
963
Siedebereich von 120 bis 1600C verteilt und unter
dem Schnellrührer in eine wäßrige Verdickung eingerührt, die aus 400 g einer 4%igen wäßrigen Lösung
einer Natriumalginats, 200 g einer 10%igen wäßrigen Lösung des Veresterungsproduktes von Polyäthylenglykol
mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 mit Stearinsäure und 270 g Wasser besteht.
Mit der vorstehend beschriebenen Druckpaste wird nun ein Gewebe aus laugierter Zellwolle bedruckt,
worauf die bedruckte Ware getrocknet wird. Danach wird die Ware auf dem Foulard mit einer wäßrigen
Lösuni! geklotzt, die im Liter 150 g Natriumchlorid.
150 g "Natriumcarbonat, 50 g Kaliumcarbonat und 150 ecm Natronlauge von 38 Be enthält. Daraufhin
fixiert man das bedruckte Gewebe 5 Sekunden bei 120 C in einer Schmelze aus Tafelparaffin. Anschließend
wird der Druck kalt und warm gespült und bei Kochtemperatur in einem wäßrigen Bad unter Zusatz
eines oberflächenaktiven Hilfsmittels nachbehandelt. Dann wird erneut gespült und getrocknet.
Man erhält auf dem Substrat ein brillantes Blau mit guten Echtheitseigenschaften.
30 a des Farbstoffes der Formel
SO3Na
SO3Na
werden zunächst mit 100 g Harnstoff vermischt und in 340 g heißem Wasser gelöst. Diese Lösung wird
sodann in 500 g einer wäßrigen 4%igen Natriumalginatlösung eingerührt. Nach Abkühlung auf etwa
40c C werden der Paste noch 30 g Natriumbicarbonat zugegeben.
Mit der vorstehend beschriebenen Druckpaste wird ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle bedruckt,
worauf getrocknet wird. Dann wird die bedruckte Ware 10 Sekunden bei 1900C in einer
Schmelze fixiert, die aus einer Mischung von 4 Gewichtsteilen Tafelparaffin und 1 Gewichtsteil eines
Polyäthylenwachses vom ungefähren Molekulargewicht 2000 besteht. Anschließend wird die Ware mit
Wasser von 60 bis 700C gespült, in einer wäßrigen Lösung eines oberflächenaktiven Hilfsmittels bei
Kochtemperatur nachbehandelt, wiederum gespült und sodann getrocknet.
Man erhält auf dem Gewebe einen roten Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel
Eine Mischung aus 5 g des Farbstoffes der Formel
HO CO-NH
O-CH,
5 g des Farbstoffes der Formel
HON = CH
und 9 g des Farbstoffes der Formel
CH3-CO-NH
CH3-CO-NH
OCH3
OH
SO3H
wird zunächst mit SO g kaltem Wasser angeteigt und
sodann in 284 g Wasser von 80 bis 90° C dispergiert. Diese Dispersion wird nun in 350 g einer wäßrigen
4% igen Natriumalginatlösung mit 200 g einer wäß-SO2 — CH2 — CH2 — O — SO3Na
rigen 10%igen Lösung des Veresterungsproduktes von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht
von etwa 2000 mit Stearinsäure eingerührt und daraufhin mit 60 g einer 50%igen, wäßrigen Lösung
des Natriumsalzes der Trichloressigsäure und 6 g einer 33%igen, wäßrigen Lösung von Weinsäure versetzt.
Mit der vorstehend beschriebenen Druckpaste wird ein Mischgewebe aus Polyäthylenglykolterephthalatfasern
und mercerisierter Baumwolle im Mischungsverhältnis 67 : 33 bedruckt. Nach dem Trocknen wird
die Ware 20 Sekunden bei 2000C in einer Schmelze fixiert, die aus einer Mischung von 4 Gewichtsteilen
Tafelparaffin und 1 Gewichtsteil eines Polyäthylenwachses vom ungefähren Molekulargewicht 2000
besteht. Der Druck wird nun kalt und warm gespült und im wäßrigen Bade bei 80 bis 9O0C unter Zusatz
eines oberflächenaktiven Hilfsmittels nachbehandelt.
Man erhält auf der Fasermischung eine orangefarbene Ton-in-Ton-Färbung mit guten Echtheitseigenschaften.
Claims (4)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Fixierung von Drucken und Klctzfärbungen auf Textilmaterialien
aus natürlichen oder regenerierten Cellulosefasern oder aus deren Mischungen mit
Fasermaterialien aus Polyestern in heißen Schmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß man
das mit wäßrigen und oder lösungsmittelhalligen
Zubereitungen von Reaktivfarbstoffen bzw. Reaktivfarbstoffen und Farbstoffen für das Polyestermaterial
bedruckte oder geklotzte und gegebenenfalls zwischengetrocknete Textilmaterial zur Fixierung
der Farbstoffe mit einer Schmelze von Salzen oder höhermolekularen Paraffinen. Wachsen oder
Anlaeerungsprodukten von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fettamine oder Fettalkohole bei Temperaturen
von etwa 120 bis 200 C behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daO man die Schmelze 2 bis 60 Sekunden,
vorzugsweise 5 bis 30 Sekunden, auf das Textilmaterial einwirken läßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man als Schmelzmaterialien eutektische Gemische von höhermolekularen Paraffinen,
Wachsen oder Anlagerungsprodukten von Äthylenoxyd an Fettsäuren. Fettamine oder
Fettalkohole verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man als Schmclzmaterialicn eutektische Gemische von Salzen verwendet.
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