DE2732308A1 - Verfahren zur pigmentfaerbung und -bedruckung - Google Patents
Verfahren zur pigmentfaerbung und -bedruckungInfo
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Description
PROTEX
Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pigmentfärbung
und -bedruckung, in dem ein Bindemittel verwendet wird, das ganz oder teilweise aus einem Latex besteht.
Die wesentlichen Vorteile der Pigmentfärbung sind in der Textilveredelung im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens bezüglich des Handarbeitseinsatzes, des Wasserverbrauches und der Energie bekannt. Es genügt hierbei
tatsächlich eine einfache Foulard-Bearbeitung, gefolgt von einer Trocknung und einer Polymerisation, um die Fasern
und die verschiedensten Fasergemische zu färben. Das totale Fehlen von Affinität der Pigmente ermöglicht es, diese Art
der Färbung auf die verschiedensten Fasergemische anzuwenden und es ist häufig das einzig durchführbare Mittel, um
auf diesen Fasergemischen gleichförmige Farbnuancen zu erzielen. Der Fortfall jeglichen nachfolgenden Waschens
bildet auch einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil
dieses Färbverfahrens.
Derartige Pigmentfärbverfahren erfordern die Verwendung
von Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus dem Farbpigment, das unlöslich in Wasser ist, und einem Bindemittel
bestehen, das dessen Fixierung auf dem Faserträger gewährleistet.
Man verwendet üblicherweise als Bindemittel Emulsionen von Polymeren oder Copolymeren, wie sie vielfach in der
Literatur beschrieben sind und von denen als Beispiele die Copolymere der Acrylate oder Methacrylate des Alkyls,
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PROTEX
die Copolymere von Styrol-Acrylat und/oder -Methacrylat
des Alkyls, Butadien-Acrylat, Styrol-Butadien usw. genannt werden können.
Auf der anderen Seite ist es bekannt, daß durch Zusatz neuer Gemische zu derartigen Produkten thermosensble Gemische
gebildet werden können, d.h. Gemische, die die Möglichkeit haben, unter vorbestimmten Bedingungen durch Erhöhung
der Temperatur zu koagulieren.
So zeigt beispielsweise die Anmelderin selbst in ihrer französischen Patentanmeldung 74 27 662 ein Gemisch eines
thermosensiblen Latex auf, welches Gemisch dadurch gekennzeichnet ist, daß es auf 100 Anteile Latex 0,05 bis 5 Anteile
eines Copolymers auf Basis Urethan und Alkyl der allgemeinen Formel:
ι η 2n
(N-C-O)
beinhaltet, wobei R eine aliphatische und/oder aromatische Struktur darstellt, die Biuret-Gruppen, Urethan oder
Isocyanurat enthalten kann,und wobei R1 ausgewählt ist
unter Wasserstoff, einem Alkylradikal unterhalb 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einem Aryl oder einem Alkylaryl-Radikal
und wobei ferner χ zwischen Null und 1 liegt, y immer größer als 2 ist und ζ - χ + y ebenfalls immer größer als
2 ist, η einen Wert von 2 bis 4 hat und ρ einen Wert von mindestens gleich 5 hat.
Die Latexe, die zur Aufstellung thermosensibler Systeme verwendet werden können, enthalten Latexe bekannter synthetischer
Polymere wie beispielsweise die Homopolymere von zugeordneten Diolefinen wie beispielsweise Butadien, Methylbutadien,
Isopren und deren Homologe; die Copolymere dieser
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PROTEX
Diolefine mit copolymerisierbaren vinylischen und acrylischen Monomeren wie beispielsweise Styrol, Methyl-Methacrylat, Vinylacetat, Acrylonitril, acrylische Ester, Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid udgl.;
Copolymere der zugeordneten Diolefine mit Isolefinen wie beispielsweise Isobutylen, die Horaopolymere und Copolymere
von Äthylen mit Vinyl- und Acrylmonomeren wie beispielsweise die obengenannten oder mit copolymerisierbaren Olefinen wie beispielsweise Propylen u.dgl.; die Vinyl-Homo-
polymere und -Copolymere wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylchlorid, Homopolymere und Copolymere von Acrylestern
wie beispielsweise Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Butylmethacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, N-Methylol-Acrylamid, Glycidyl-Methacrylat
u.dgl.; Vinyl- und Acryl-Copolymere wie beispielsweise die
Copolymere von Vinylacetat mit Acrylestern, die Copolymere von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid mit Acrylestern, die
Copolymere auf der Basis Acryl-Styrolester u.dgl. Die vorstehende Liste ist keineswegs begrenzend zu verstehen.
Zahlreiche thermokoagulierbare Latex-Zusammensetzungen sind in der Literatur beschrieben· Es handelt sich dabei immer
um Zusammensetzungen, die dazu bestimmt sind, bestimmte Arbeitsvorgänge zu erleichtern und zu verbessern, wie beispielsweise die Herstellung von Gegenständen mit dicken
oder dünnen Wänden, die durch Eintauchen von geeigneten Formen in die Latexmasse hergestellt werden, und die auf
dem paratextilen Sektor Anwendung finden, um den Verbund von nichtgewebten Gegenständen zu bewirken, da sich die
Verbindung der kleinen Fäserchen mit Hilfe von thermosen
siblem Latex sehr viel homogener durchführen läßt.
Bei der Anwendung von Pigmentzusammensetzungen aus Textilien trifft man nun häufig ein Hindernis an, das in der
Tendenz der Pigmentzusammensetzungen besteht, im Laufe der
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PROTEX
Trocknung, die der Impregnation folgt, zu wandern. Das die
Pigmentzusammensetzung enthaltende Bad wandert in der Tat im Laufe und in dem Maße, wie die Temperatur erhöht wird,
vom Inneren des Textilmaterials zu dessen Oberfläche, die sich somit an unlöslichem Pigment anreichert.
Diese Anreicherung führt dann zu den unerwünschten bekannten Phänomenen wie unregelmäßiges Aussehen, schlechte Farbschärfe u.dgl. Im Hinblick auf die Anhäufung von Pigment
auf der Oberfläche des Textilmaterials pflanzt sich dieses Wanderungsphänomen in seinen Auswirkungen häufig auch noch
auf den fertiggestellten Gegenstand fort dergestalt, daß die erhaltenen Farbnuancen nicht abriebfest sind.
Es hat sich nunmehr überraschenderweise herausgestellt, daß die Verwendung derartiger thermosensibler Systeme auf dem
Färbsektor, insbesondere bei der Pigmentfärbung, es erlaubt, jegliche Wanderung der Farbpigmente im Verlaufe des Trocknungsprozesses
zu unterbinden. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung, bei
dem das verwendete Bindemittel ganz oder teilweise aus einem nicht-ionischen oder anionischen thermosensiblen
Latex besteht, dessen Koagulation unter dem Einfluß der Temperatur es ermöglicht, sich der Wanderung der Farbpigmentpartikel
zu widersetzen. Verwendet wird erfindungsgemäß ein Latex, der durch die Einbringung eines Copolymers auf
der Basis Urethan-Alkylen therraosensibel gemacht ist.
Die thermosensiblen Latexe bestehen dabei vorzugsweise aus Systemen, wie sie in der französischen Patentanmeldung
74 27 662 beschrieben sind und die ein Copolymer auf der Basis Urethan-Alkylen der allgemeinen Formel:
η 2n
enthalten. 709884/0911
(N-C-O)
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Die Anteile dieses Copolymers bezüglich der Menge des nutzbaren Bindemittels können zwischen 2 und 80 % variieren
und liegen vorzugsweise zwischen 5 und 30 %.
Nachfolgend werden nicht einschränkend zu verstehende Durchführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens
angegeben:
Man imprägniert ein zuvor hydrophilisiertes und gebleichtes Baumwollgewebe in einem Bad folgender Zusammensetzung:
5 g/l eines Farbpigmentes
40 g/l eines Bindemittels
20 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes
40 g/l eines Bindemittels
20 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes
Nach dem Imprägnieren wird das Gewebe zwischen den Walzen eines Foulards derart ausgedrückt, daß es 80 % seines Imprägnationsbadgewichtes
behält. Man unterzieht den Prüfling dann einer schnellen Vortrocknung durch Hindurchlaufenlassen
durch einen Tunnel aus Infrarotstrahlern, die eine Maximalemission
zwischen 2,3 und 3,4 Nanometer haben, wobei die Aussetzungsdauer 15 Sekunden beträgt.
Am Ausgang des Tunnels wird der noch feuchte Prüfling bei einer Temperatur von 100 C getrocknet und dann einer Wärmebehandlung
mittels Warmluft von 150 C während 5 Minuten unterzogen.
Farbstoff: Pigmentfarbstoff von der BASF, Handelsname Blau
Helizarin R.
Bindemittel: Wässerige, thermokoaguIierbare Emulsion von
40 % Trockenmaterie, gebildet aus einem Copolymer Äthylacrylat und Butyl-Methylacrylamid-Acrylat.
Thermosensibilisierungsstoff: Wässerige Lösung von 30 %
eines Copolymers auf Basis Urethan und Alkylen entsprechend der vorstehend genannten
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allgemeinen Formel und erhalten nach Beispiel 1 der französischen Patentanmeldung
74 27 662.
Nach der Behandlung erhält man einen Blaukolorit in perfekter Entsprechung des eingesetzen Farbstoffes mit hervorragender
Farbschärfe und absolut gleich getönt.
Ein unter den gleichen Arbeitsbedingungen, aber in Abwesenheit
des Thermosensibilisierungsstoffes behandelter Prüfling zeigt eine weniger lebhafte Färbung und vor allen
Dingen ein deutlich ungleichförmiges Oberflächenaussehen, was auf eine beträchtliche Wanderung hinweist.
Verfahrensablauf identisch dem Beispiel I, jedoch mit folgenden
Abwandlungen:
Das Gewebe ist eine Polyesterviskose. Farbstoff: 5 g/l eines Pigmentfarbstoffes der BASF unter
dem Handelsnamen Rot Helizarin R.
Bindemittel: Wässerige Emulsion von 45 % Trockenmaterie, gebildet aus einem Copolymer auf der Basis
Athylacrylat-Acrylonitril. Thermosenslbilisierungsstoff: identisch wie im Beispiel I.
Nach der Behandlung erhält man ein Rotkolorit guter Intensität ohne jede Wanderungserscheinung und somit in besonderem
Maße gleich getönt im Verhältnis zu einem Prüfling, der in Abwesenheit des Thermosensibilisierungsstoffes behandelt
wird.
Bedingungen identisch wie im Beispiel I, wobei jetzt jedoch nach Durchtritt durch den Tunnel man den Prüfling bei 1000C
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PROTEX
trocknet, nachdem man zuvor den Prüfling doppelt liegend gefaltet hat, um so besonders schwere Trocknungsbedingungen
zu erzeugen und die Möglichkeiten von Wanderungen in besonderem Maße zu erhöhen.
Nach der Behandlung stellt man bei der Auffaltung des Prüflings fest, daß die beiden Gewebeflächen absolut identisch
sind, ein besonders signifikantes Ergebnis und der Beweis des Fehlens jeglicher Wanderung.
Führt man denselben Versuch ohne Thermosensibilisierungsstoff
durch, sieht man beim Auffalten des Gewebes eine wenig
gefärbte Innenseite, da der Farbstoff auf die gegenüberliegende Seite gewandert ist.
Man imprägniert ein Baumwollgewebe in einem Bad folgender Zusammensetzung:
5 g/l eines Pigmentfärbemittels
30 g/l eines Bindemittels
15 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes
15 g/l eines Thermosensibilisierungsstoffes
Farbstoff: Wässerige Dispersion von Pigmentfarbstoffen,
die von der BASF unter dem Namen Colorant
Helizarin gehandelt werden. Bindemittel: Wässerige Lösung von 45 % Trockenmaterial,
gebildet aus einem Copolymer Butadien-Acrylonitril.
Thermosensibilisierungsstoff: Wässerige Lösung von 30 %
eines modifizierten PoIysiloxan, das von der Firma
Bayer unter dem Handelsnamen Coagulant WS gehandelt wird.
Nach dem Imprägnieren hält man die gleichen Versuchsbedingungen ein wie im Beispiel III, sowohl bezüglich der Trock-
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nung des Prüflings bei 100 C wie auch mit der vorherigen Faltung. Nach der Behandlung stellt man fest, daß der
Prüfling keinerlei Wanderung unterlegen hat und demzufolge vollständige Identität zwischen den beiden Flächen gegeben ist.
Prüfling keinerlei Wanderung unterlegen hat und demzufolge vollständige Identität zwischen den beiden Flächen gegeben ist.
Die Versuchsbedingungen sind identisch wie beim Beispiel III, wobei jetzt allerdings der Thermosensibilisierungsstoff
eine Lösung von 5 g/l eines Copolymers Urethan-Alkylen entsprechend demjenigen ist, wie im Beispiel III
der französischen Patentanmeldung 74 27 662 beschrieben.
Nach der Behandlung stellt man wiederum das vollständige Fehlen jeglicher Wanderung beim Prüfling fest, wobei darüber
hinaus die Fartöne absolut konform den gewöhnlichen Normen bezüglich der Farbtonintensität waren.
Versuchsbedingungen identisch dem Beispiel I, wobei man
aber anstelle von 40 g des thermokoagulierbaren Bindemittels 25 g/l eines nicht-thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, das aus einer wässeringen Lösung von 40 % eines Copolymers von Äthylacrylat und Acrylonitril gebildet ist, und man ferner 15 g/l des thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, wie im Beispiel I angegeben. Nach der Behandlung stellt man fest, daß auch hierbei der Prüfling keinerlei Wanderungsphänomene aufzeigt. Ein Prüfling, der unter den im übringen gleichen Bedingungen mit 40 g/l der nichtthermokoagulierbaren Emulsion behandelt wird, also ohne
thermokoagulierbaren Latex, weist eine weniger lebhafte
und sehr viel ungleichförmigere Färbung auf.
aber anstelle von 40 g des thermokoagulierbaren Bindemittels 25 g/l eines nicht-thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, das aus einer wässeringen Lösung von 40 % eines Copolymers von Äthylacrylat und Acrylonitril gebildet ist, und man ferner 15 g/l des thermokoagulierbaren Bindemittels benutzt, wie im Beispiel I angegeben. Nach der Behandlung stellt man fest, daß auch hierbei der Prüfling keinerlei Wanderungsphänomene aufzeigt. Ein Prüfling, der unter den im übringen gleichen Bedingungen mit 40 g/l der nichtthermokoagulierbaren Emulsion behandelt wird, also ohne
thermokoagulierbaren Latex, weist eine weniger lebhafte
und sehr viel ungleichförmigere Färbung auf.
*s /
, 709884/09 1 1
Claims (5)
1. Verfahren zur Pigmentfärbung und -bedruckung mit Hilfe von Pigmentfarbstoffen und einem Latex als Bindemittel,
dadurch gekennzeichnet, daß Latexe verwendet werden, die ganz oder teilweise durch die Einbringung
eines Copolymers auf der Basis Urethan Alkylen thermosensibei gemacht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Copolymere auf der Basis Urethan Alkylen zur Thermosensibilisierung
der Latexe verwendet werden entsprechend der allgemeinen Formel:
NH-CO-O
worin R eine aliphatische und/oder aromatische Struktur darstellt, die Biuret-Gruppen, Urethan oder Isocyanurat
enthalten kann, R1 ausgewählt wird unter Wasserstoff, einem
niedrigen Alkylradikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen mit
gerader oder verzweigter Kette, einem Aryl oder Alkylarylradikal und wobei χ zwischen Null und 1 liegt, y immer
größer als 2 ist und ζ = χ + y ebenfalls immer größer als 2 ist und η einen Wert von 2 bis 4 einschließlich und ρ
einen Wert von mindestens gleich 5 hat.
709884/0911 ORIGINAL INSPECTED
PROTEX
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile des Copolymers auf der Basis Urethan Alkylen
bezüglich des benutzten Latexes variieren zwischen 2 und 80 %,
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Copolymer bezüglich der benutzten Latexmenge zwischen
5 und 30 % liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gefärbte oder bedruckte Material vor der Trocknung dem
Einfluß einer Wärmestrahlquelle unterworfen wird, die durch Hervorrufen der Koagulation des thermosensiblen Latexes
die Verhinderung der Pigmentwanderung bei der Trocknung auslöst.
"I 0 9 3 cU / 0 9 1 1
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- 1976-07-20 FR FR7622787A patent/FR2359241A1/fr active Granted
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- 1977-07-19 CH CH890177A patent/CH643699GA3/fr unknown
- 1977-07-20 JP JP52086159A patent/JPS6052231B2/ja not_active Expired
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