DE2416259A1

DE2416259A1 - Verfahren zum fixieren von drucken und faerbungen

Info

Publication number: DE2416259A1
Application number: DE2416259A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Feess; Wilhelm Gahlert; Siegfried Dr Glander
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1974-04-03
Publication date: 1975-10-16
Also published as: ATA243875A; CH408675A4; BE827528A; AR205639A1; DD117260A5; IT1034768B; FR2266766A1; JPS50135381A; FR2266766B1; GB1493683A; DE2416259B2; CA1051613A; ES436112A1; AT352673B; CH584783B5; JPS5847513B2; NL7503730A; ZA751744B

Description

FARBWERKE- HOE ^:ς!.Ή'ί3 T · AG. vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichens Dr.CZ/\7

Datum: 1.4.1974 " HOE 74/F 092

Verfahren zum Fixieren von Drucken und !Färbungen

Bei den Zweiphasen-Verfahren zur Entwicklung von Küpen-, Leukoesterküpen- und Reaktiv-Farbstoffen entstehen besondere Schwierigkeiten bei der zweiten Stufe des Verfahrens, nämlich der Applikation der Fixierchemikalien auf das geklotzte oder bedruckte Textilgut: Die richtige Dosierung der zugeführten Flotte, welche die Chemikalien enthält, ist immer problematisch.

Bekannt auf diesem Arbeitsgebiet sind die .Methoden des Foulardierens, des Pflatschens, Überdruckens und Besprühens. Bei den hohen Anforderungen an die Gleichmäßigkeit des Ohemikalienauftrags besteht große Gefahr, daß beispielsweise zu viel Klotzflotte auf die Ware gelangt, wodurch die Drucke fließen können, was ein unschönes Warenbild ergibt. Um diese Gefahr zu mindern, werden der Fixierflotte erhebliche Mengen anorganischer Salze zur Herabsetzung der löslichkeit der applizierten Farbstoffe •.aller genannten Farbstoffklassen zugesetzt. Die für die Fixierung der Farbstoffe wirklich notwendige Flüssigkeitsraenge ist im allgemeinen erheblich geringer als die mit den bisher üblichen Methoden aufgebrachte Gesamtflüssigkeit. Alle Schwierigkeiten, auch die der hohen Abwasserbelastung durch an sich unnötige Salze, ließen sich daher durch.Herabsetzung der Menge der aufgebrachten flüssigen Phase beseitigen.

Fach der DT-OS 2 145 827 und der DT-OS 2 243 865 ist es bekannt, Textilmaterialien tinter Zuhilfenahme von Schaum diskontinuierlich zu färben oder auszurüsten,"Ebenso ist.in der Zeitschrift

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Textilveredlung 6 (1971), ITr. 11, S. 708 -711, ein Verfahren genannt, wonach, man mittels verschäumten Farbstoff-Flotten sowie unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft Stückware diskontinuierlich färben kann. Schließlich ist entsprechend der DT-OS 2 214 377 bereits erläutert worden, farbstoffe und/oder Ausrüstungsmittel sowie für deren Fixierung gegebenenfalls benötigte Chemikalien in Schaumform auf textile Flächengebilde aufzutragen. Bei dieser zuletzt beschriebenen Arbeitsweise aber wird der Vorteil einer geringen Auftragsmenge an Flüssigkeit weder gefordert noch genutzt; außerdem dient dort der Schaum zum Färben und Ausrüsten, wobei beide Veredlungsarten eventuell gleichzeitig durchgeführt und gewünsentenfalls auch Musterungsund Mehrfarbeneffekte hergestellt werden können. Migrationserscheinungen "lassen sich auf diese Weise vermeiden. Im Falle der DT-OS 2 214 377 handelt sich also um ein einstufiges Färbeverfahren, bei dem es jedoch sehr schwierig ist, egale Färbungen zu erzielen, da die Handhabung und der gleichmäßige Schaumauftrag.- und damit der vollkommen gleichmäßige Feuchtigkeitsübertrag auf die Ware - die Praxis vor erhebliche Schwierigkeiten stellen.

'Es wurde nun gefunden, daß es bei allen Zweiphasen-Verfahren zum Fixieren von Färbungen und Drucken auf Cellulosefasermateri alien und deren Mischungen mit synthetischen Fasern genügt, wenn statt der wäßrigen chemikalienhaltigen Flotte die für die Fixierung der Farbstoffe notwendige Chemikalienmenge in besonders flüssigkeitsarmer Form als Schaum (aus dieser flüssigen Phase und Luft) auf die zuvor bedruckte oder geklotzte Ware aufgetragen wird.

Im Zusammenhang mit dieser neuartigen Applikationsmethode ist wohl eine gewisse Erhöhung der Konzentration des Fixiermittels in der flüssigen Phase des Schaums notwendig, gleichzeitig wird aber auch eine Herabsetzung der Ansatzmenge an Fixierflotte ermöglicht. Insgesamt gelingt es somit beim Aufbringen von z.B. 20 fo flüssiger Phase in Form von z. B. 1 bis 5 $igem Schaum eine Reduzierung der Chemikalienmenge auf z. B. 10 % der sonst üblichen Mengen zu erreichen.

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Die verfahrensgemäß zum Einsatz gelangende Schaumform der Fixierchemikalien ermöglicht weiterhin eine einwandfreie und gleichmäßige Verteilung derselben. Außerdem ist es durch den äußerst geringen 'wassergehalt des Schaumes - in Extremfällen sogar noch unter 1 fo Wasser - möglich, die Chemikalienmenge ganz exakt zu dosieren. Der konsistente Schaum hat niemals Flüssigkeits-Charakter und deshalb können Drucke bei dieser Fixierungsart nicht auslaufen. Sie behalten scharfstehende Konturen. Ein geklotzter Farbstoff kann hierbei nicht abgelöst werden« Nach dieser Arbeitsweise können auch Drucke, die z. B. auf Basis einer Benzinemulsion vorliegen, mit dem Schaum behandelt werden. Auch das Auftragen einer verschäumten Emulsion ist möglich.

Um nach dem beanspruchten Verfahren einen technisch einwandfreien Arbeitsablauf und einen gleichmäßigen, egalen Schaumauftrag-zu gewährleisten, ist es jedoch zweckmäßig, die Schaumkonzentration auf der V/are nicht zu niedrig zu halten. Mehr Schaum ist aber gleichbedeutend mit mehr Flüssigkeit, so daß unter Umständen der Stand und die Konturenschärfe der Drucke beeinträchtigt werden können. In diesen Fällen ist es daher ratsam, der flüssigen Phase des Schaumes bis zu·10 $ anorganische Salze, wie z. B. Kochsalz oder Glaubersalz, zuzusetzen oder auch mit koagulierbaren Verdickungsmitteln in der Druckpaste zu arbeiten.

Im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten Stand der Technik werden bei dem vorliegenden Verfahren die Farbstofflösungen in allgemein üblicher Art und Weise auf dem Textilmaterial- durch Klotzen bzw. durch Bedrucken appliziert. Lediglich die für die Farbstoff-Fixierung notwendigen Alkalien oder Säuren werden als Schaum aufgetragen. Dadurch wird in der zweiten Phase des Applikationsverfahrens eine sparsamere Dosierung der Alkalimenge, als es bisher möglich gewesen ist, erreicht. Bei den üblichen Foulardierungsprozessen von alkalischen Fixierungsflotten gelangen minimal 50 $> Wasser auf die Ware, weshalb dieses Wasser mit ansonst unnötigen Salzen angereichert werden muß, um das Ausfließen der Farbstoffe zu verhindern. Eine Herabsetzung der Wassermenge erlaubt zudem eine Verdünnung der Salzlösungen, so " daß Chemikalien durch zwei Effekte gespart werden: Weniger Flotte und geringere Salzkonzentration« ■

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Zum Unterschied von der einstufigen Applikation von Farbstoff zusammen mit dem Fixierhilfsmittel nach der DT-OS 2 .214 377 ist bei der zweistufigen Arbeitsweise gemäß dieser Erfindung die Klotzflotten- bzw. Druckfarbenstabilität von vornherein gegeben. Auch die oben angeführten Egalitätsprobleme treten nicht auf, da die wässrigen Klotzflotten bzw. Druckpasten in jedem Falle gleichmäßig aufgebracht werden. Die Aufbringung der Fixierchemikalien in Schaumform (2. Stufe) beeinträchtigt die Gleichmäßigkeit der Farbstoffe-Fixierung nur insofern, daß über die gesamte Ware überall lediglich ein Minimum an FixierChemikalien vorhanden sein muß, was maschinentechnisch wesentlich einfacher zu realisieren ist. Eine Überdosierung an Fixierchemikalien ist ohne schädlichen Einfluß auf die Farbstoffausbeute.

Für die Durchführung des vorliegenden Verfahrens wird zweckmäßigerweise nach bekannten Methoden, z. B. mit Hilfe von Schaumlöschgeräten, ein beständiger ("langlebiger") Schaum hergestellt, ohne daß dabei auf die Zeit des Spontanzerfalls Rücksicht genommen werden muß. Als Schaummittel eignen sich vorzugsweise Produkte auf Basis von Triäthanolaminalkylsulfaten der allgemeinen Formel

Alkylpolyglykoläthersulfaten der allgemeinen Formel . ' E-O-(CH₂-CH₂-O)_n-SO₃X,

worin R einen AlkyIre'st mit 12-14 C-Atomen, X ein Alkalimetalloder Ammoniumion und n. Zahlen von 2 bis 5 bedeuten, und deren Mischungen ohne Einschränkung des Mischungsverhältnisses. Als lösungsmittel zur Herstellung dieser Schaumkonzentrate wird vorzugsweise Butydiglykol eingesetzt und als Schaumstabilisator geringe. Mengen eines Fettalkohols, 2. B. Laurylalkohol, mitverwendet. Diese Schaumkonzentrate werden zur Erzeugung eines langlebigen Schaumes in Konzentrationen von 0,5 - 3 $ der wässrigen Fixierflotte zugesetzt»

Die Druckpasten bzw. Klotzflotten enthalten neben den Farbstoffen vorzugsweise ein schaumzerstörendes (wegen des eventuellen Trockenprozesses nichJif-Tuchtig&sJ Hilfsmittel, z. B. auf Silicon-

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basis, das den Schaum beim Kontakt mit der Ware zusammenfallen läßt, wobei der gesamte Flüssiganteil des Schaumes mit dem darin enthaltenen Fixiermittel dann sofort nutzbar gemacht wird.

Das beanspruchte Fixierverfahren wird überwiegend zur Fixierung von Färbungen und Drucken mit Reaktivfarbstoffen eingesetzt. Das hierzu erforderliche Alkali in Form von Lauge, Wasserglas bzw. Soda wird dabei in Schaumform aufgebracht.

Auch kann verfahrensgemäß für die Anwendung von Küpenfarbstoffen ein sodaalkalisches Reduktionsmittelsystem verschäumt werden.

Zur Fixierung und Entwicklung von Farbstoffen aus Kombinationen von Naphtholaten und stabilisierten Diazoverbindungen wird z. B. ein 5$iger Schaum aufgebracht, der 10 # Ameisensäure in der flüssigen Phase enthält. Ein luftgang der so behandelten Ware von 60 Sekunden genügt dabei für die Entwicklung des Farbstoffs auf der Faser, auf die dieser zuvor aufgedruckt worden war.

Bei der Versorgung von mit Küpenpigmenten bedruckten Geweben mit den Fixierchemikalien ist der Zusatz eines geeigneten Entschäumers zu den Druckpasten besonders wichtig, weil der lufthaltige Schaum vor dem Eintritt in den Dämpfer zerfallen sein soll, damit der schädliche Einfluß der eingeschlossenen luft ausgeschaltet wird.

Beispiele für vorteilhaft apparative Anordnungen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung werden anhand der weiter unten angegebenen Figuren 1 bis 5 im Schema dargestellt. Die hierbei ■ verwendeten Bezugszeichen haben die folgende Bedeutung:

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- 6 Zeichenerklärung zu den Figuren

1 Warenbahn

2 Endlos umlaufendes Gummituch

3 Transportwalzen, antriebbar

4 Schaumbehälter

5 Schaum mit Behandlungsmittel

6 Kontaktstrecke des Schaums mit der Ware

7 Abdeckung zwecks Variation der länge der Kontaktstrecke 7

8 Rakel, in der Höhe verstellbar

9 Schaumzuleitungsrohr -

10 Führungsrollen für die Warenbahn

11 Schlitzdüsen für Schaumaustritt

12 Schräge

13 Chassis

14- Schaumauftragswalze

Eine zweckmäßige Ausführungsform des neuen Verfahrens besteht darin, daß sich der mit dem Behandlungsmittel beladene Schaum in einem Kasten mit hohen Rädern befindet und mit Hilfe einer schwer benetzbaren Rakel auf einer vorher bestimmten Höhe über der Ware zurückgehalten wird. Es hat sich in diesem Zusammenhang als vorteilhaft erwiesen, wenn der Schaum diesem Behälter kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt oder in dessen unterem Teil gleichmäßig oder schubweise erzeugt wird. In diesen Behältern taucht dann die Ware - geführt durch eine Walze oder ein über ein Walzensystem geleitetes Transportband - mehr oder v/eniger tief in den Schaum ein. Die Aufnahmemenge an Schaum kann bei diesen beiden Varianten auch durch die Kontaktzeit zwischen Schaum und zu versorgender Warenbahn stark beeinflußt werden. Dies geschieht in einfacher Weise in der in Figur 1 angedeuteten Form durch teilweises Abdecken der Kontaktstrecke zwischen der Ware und dem Schaumvorrat, wenn dünnere Ware weniger Schaum benötigt. Die Veränderung der Kontaktstrecke macht auch ein Anpassen an eine Änderung der Warengeschwindigkeit leichter. In der einfachsten Weise wird die ,Ware über eine Schräge mit Schaum versorgt, wobei die Schräge im Normalfall als Rakel benutzt wird oder in eine

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solche übergeht. Zwei derartige Anordnungen 9ind durch Figur 2 und 3 "verdeutlicht. Figur 4 zeigt schließlich als Applikationsvorrichtung für den Schaum ein Walzenpaar. Entsprechend dieser Anordnung wird der Schaum auf die Mantelfläche der einen Waise gebracht, durch deren Drehung von dieser mitgenommen und im Zwickel des Walzenpaares auf die Warenbahn übertragen, welche um die andere Walze herumgeführt wird. Aus dem Abstand der beiden Walzen voneinander resultiert dann die Auftragsdicke.des Schaums (Schaumhöhe) auf der Ware.

Durch die folgenden Beispiele wird die erfindungsgemäße Arbeitsweise näher erläutert.

Die'in den Beispielen für die verwendeten Farbstoffe angegebenen Colour-Index-Nummern wurden der 3· Auflage von 1971 dieses Handbuches entnommen.
Die verwendeten Prozentangaben bedeuten Gewichtsprozent.

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Beispiel 1 - ·

Eine Baumwollwirkware wird mit einer Druckpaste bedruckt, die

• 15 g des Farbstoffes Reactive Blue 19 - C.I.-Nr. 61 200, 2 g primäres Natriumphosphat,

483 g Natriumalginat (in 5 $iger, wässriger Lösung) und 500 g Wasser in

1000 g enthält.

Nach dem Trocknen wird auf das Gewebe auf einer gemäß Figur 4 beschriebenen Anlage ein 5 $iger, wäßriger Schaum aufgetragen, dessen flüssige Phase 10 $ an 30 folger Natronlauge und 1 $ Schaumkonzentrat auf Basis von Triäthanolamin-Cocosfettsulfat enthält.

Bei der Durchführung der Schaumapplikation beträgt der Walzenabstand zwischen den beiden separat angetriebenen Walzen etwa 1 mm. Die Schichtdicke regelt die Höhe der Schaumauflage. Die beiden Walzen können mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben werden, wobei bevorzugt die den Schaum tragende Walze rascher läuft. Der Antrieb für die jeweils zweite Walze kann dabei auch von der ersten Walze besorgt werden. Im einfachsten Falle erfolgt die Kraftübertragung durch Anpressen der Walzen aneinander, wobei jeweils die beiden Enden einer Walze mindestens 20 cm breit mit Stoff umwickelt werden. Diese Auflage muß so dick sein, wie der Abstand der beiden Walzen an den die Ware führenden Stellen betragen soll.

Die so mit einer Schaumschicht versehene Ware wird nach dem Verlassen des Gerätes einem Dämpfaggregat zugeführt und dort 20 Sekunden mit Dampf von 100⁰C behandelt. Nach dem Waschen und Trocknen liegt ein blauer Druck auf weißem Grund vor.

Beispiel 2

Eine 400 g schwere Baumwollfrottierware ist mit 25 g des Farbstoffs Vat Orange 7 - C.I.-Nr. 71 105 bedruckt worden.

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Äußrer dem Farbstoff enthielt die Druckpaste als Verdickung 50 g Stärkeäther (in Form einer 10 ^igen, wässrigen Lösung) und 0,5 g Siliconentschäumer.

Nach dem Verlassen der Druckaggregate wird die noch druckfeuchte Ware auf einer' gemäß Figur 1 beschriebenen Anlage mit einem 5 $igen, wäßrigen Schaum, der unter Zusatz von 2 fo einer Mischung (1:1) aus Triäthanolamin-Cocosfettsulfat und dem Ammoniumsalz des Cocosfettsäuretriglykoläthersulfat erzeugt wurde, beschichtet. Die flüssige Phase dieses Schaumes besteht aus 5 $iger Ätznätronlösung, in der zusätzlich 5 $ Natriumdithionit gelöst wurden. Die Schaumauflage beträgt - durch die Einstellhöhe der Rakel in Figur 1 geregelt - 2 mm. Kurz nach Verlassen des Beschäumungsgeräts bricht der Schaum zusammen.¹ und die wäßrige Phase wird vom bedruckten Gewebe aufgesaugt.

Nach der Beschäumung tritt'die Ware sofort ohne Trocknung in · einen Dämpfer ein und wird dort 1 Minute mit Dampf von 12O⁰C behandelt. Nach dem Spülen, Oxidieren und Waschen der so behandelten Ware erhält man einen leuchtenden, orangen Druck auf weißem Grund.

Beispiel 5 · '

Eine 350 g schwere Leinenware wird mit einer Druckpaste wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 15 g des.Farbstoffes Reactive Yellow 17 - O.I.-Nr. 18 852, bedruckt und wie in Figur gezeigt mit einem Schaum gemäß Beispiel 1 beschichtet.

Das beschäumte und abgerakelte Leinengewebe wird hernach in einen Wärmekanal bei 60⁰C eingetafelt und dort 10 Minuten aufbewahrt und schließlich gewaschen. Man erhält ein goldgelbes Muster auf halb weißem Grund.

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- ίο -

Beispiel 4

Eine Mischung von

15 g Azoic Coupling Component 2 - C.I.-Nr. 37 505

und
10g p-Nitranilin in der als Diazoaminoverbindung

stabilisierten Form seines Diazoniumsalzes

werden in 1 Liter 2 $iger Natronlauge gelöst und mit Johannisbrotkernmehläther verdickt.Diese Druckfarbe wird auf ein Zellwollgewebe gedruckt und dieses getrocknet.

Eine 10 $ige,' wäßrige Ameisensäure wird danach unter Zusatz von 1,2 ^ Schaumkonzentrat auf Basis des Ammoniumsalzes des Cocosfettsäure-triglykoläthersulfates verschäumt und mit dem gemäß !Figur 2 beschriebenen Gerät auf die Ware gebracht.

Nach dem Abrakeln des Schaums wird die Ware einem luftgang von 60 Sekunden ausgesetzt, wobei sich der erzeugte Farbton zu voller Stärke entwickelt. Die Entwicklung des Farbstoffes kann durch Erhitzen mit Infrarotstrahlen verstärkt werden. Es wird ein roter Druck auf weißem Grund erhalten.

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Claims

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Patentanspruch - " .

π-/Verfahren zum Fixieren von Färbungen und Drucken auf Cellulosefasermaterialien und deren Mischungen mit synthetischen lasern nach einem Zweiphasen-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Fixierung der Farbstoffe notwendige Chemikalienmenge in besonders flüssigkeitsarmer Form als Schaum -auf die zuvor "bedruckte oder geklotzte Ware'aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klotzflotte oder die Druckpaste ein schaumzerstörendes Mittel, enthält, das beim Kontakt von Ware und Schaum den Schaumzerfall auslöst. . .

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anfärbung der Cellulosefasern und des Gellulosefaseranteils in Mischgeweben Küpenfarbstoffe, Leukoesterküpenfarbstoffe,

- stabilisierte Azofarbstoffe oder Reaktivfarbstoffe verwendet werden.

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