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Verfahren zum Fixieren von wasserlöslichen Acylderivaten schwer- bis
unlöslicher Farbstoffe Bekanntlich können in Wasser schwer- bis unlösliche Farbstoffe,
welche acylierbare Gruppen enthalten, in der Weise auf Substraten fixiert werden,
daß man sie in Form wasserlöslicher Acylderivate (wie sie z. B. nach der französischen
Patentschrift 8=5 575 erhalten werden können), die die löslich machenden Gruppen
im Alkylrest enthalten, auf das Substrat aufbringt und dann den löslich machenden
Acylrest durch Verseifung wieder entfernt. Eine große Zahl solcher Acylderivate
zeigt nun gegenüber milden Verseifungsmitteln eine verhältnismäßig hohe Widerstandskraft,
so daß für eine rasche und vollständige Verseifüng energische Bedingungen, z. B.
ein großer Überschuß an Alkalihydroxyd und/oder hohe Temperaturen, erforderlich
sind. Diese Bedingungen erweisen sich jedoch in der Praxis oft als nachteilig, da
sie einerseits für gewisse Materialien, z. B. tierische Fasern, wie Wolle oder Seide
und auch für Acetylcellulose, schädlich sind und anderseits für den den Prozeß durchführenden
Arbeiter nicht ungefährlich sind. Außerdem ist die Bindung dort, wo das Substrat
aus pflanzlichen Fasern oder regenerierter Cellulose besteht, nur ganz locker, da
die Acylderivate keine Affinität zur Cellulose besitzen, und die Acylderivate werden
deshalb leicht vom Substrat abgelöst, wenn die Verseifung nicht außerordentlich
rasch erfolgt. Um das Ablösen von Farbstoff vom Substrat zu verhindern, wurde schon
vorgeschlagen, den Verseifungsbädern aussalzend wirkende Stoffe, z. B. Natriumchlorid
in hohen Konzentrationen, z. B. 5o bis Zoo g je 1, oder solche Stoffe,
die
wie Erdalkalisalze mit den Acylderivaten unlösliche Niederschläge geben, zuzusetzen
oder die Verseifung zeit dampfförmigen Verseifungsmitteln, wie Ammoniakgas, auszuführen.
Bei der Verwendung von Erdalkalisalzen ist nach der Verseifung ein besonderer Arbeitsgang,
wie z. B. Absäuern mit verdünnter heißer Salzsäure, notwendig zur Entfernung noch
vorhandener schwerlöslicher Erdalkalisalze, wie z. B. Erdalkalicarbonat. Die Verseifung
mit dampfförmigen Mitteln, wie z. B. Ammoniäkgas, erfordert zusätzliche apparative
Einrichtungen, wie Gaskammern, und weist zudem den Nachteil einer kaum zu vermeidenden
Geruchsbelästigung auf. Obwohl diese Maßnahmen im allgemeinen gute Ergebnisse liefern,
haben sie doch den Nachteil, daß der Verseifungsprozeß damit wesentlich komplizierter
und. damit technisch- unrationell wird.
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Je nach Konstitution des Acylderivätes ist die Widerstandsfähigkeit
gegenüber verseifenden Mitteln verschieden, wobei es sowohl auf den Acylrest als
auch auf den übrigen Rest des Farbstoffes ankommt. Als besonders widerstandsfähig
gegenüber Verseifungsmitteln erweisen sich im allgemeinen die Acylderivate, die
als Acylrest einen Benzoylxnono- oder -disulfonsäurerest enthalten (vgl. die französische
Patentschrift 8I5 575). Aber auch bei den in der Regel wesentlich leichter verseifbaren
Produkten, die als Acylreste
oder solche der Formel
enthalten (vgl. deutsche Patentschriften 831718 und 842 98o), ist in manchen Fällen
eine Beschleunigung der Verseifung wünschenswert.
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Das Verfahren ermöglicht nun eine sehr einfache, rasche und praktisch
vollständige Fixierung von Farbstoffen der angegebenen Art. Dieses Verfahren ist
dadurch gekennzeichnet, daß man auf Substraten befindliche wasserlösliche Acylderivate
schwer- bis unlöslicher Farbstoffe, welche die wasserlöslichmachenden Gruppen im
Alkylrest enthalten, in alkalischem Mittel in Gegenwart von wasserlöslichen Peroxydverbindungen
verseift.
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Die Acylderivate können in an sich bekannter Weise auf die Substrate
gebracht werden. Als Substrate kommen vor allem Textilfasern in Betracht, z. B.
solche tierischer Herkunft, wie Wolle oder Seide, insbesondere aber cellulosehaltige
Fasern, wie Baumwolle, Leinen, Kunstseide oder Zellwolle aus regenerierter Cellulose,
ferner auch synthetische Fasern, beispielsweise solche aus Superpolyamiden oder
Superpolyurethanen. Außerdem kann man auch Fasern aus Celluloseestern wie Acetylcellulosekunstseide
verwenden. Anstatt Textilfasern können auch in anderer Weise geformte Stoffe, z.
B. Folien, als Substrate dienen. Auf .Folien und anderen flächenförmigen Gebilden,
insbesondere auf Geweben, lassen sich die Acylderivate der Azofarbstoffe besonders
einfach und zweckmäßig nach an sich bekannten Methoden, z. B. durch Föulardieren,
aufbringen oder indem man diese Gegenstände znit den an sich gebräuchlichen Druckpasten,
welche neben den Farbstoffderivaten die üblichen Verdickungsmittel, z. B. Stärke-Traganth-Verdickung;
und Hilfsmittel, wie z. B. Thiodiglykol und/oder Harnstoff od. dgl., enthalten,
bedruckt und hierauf zur besseren Durchdringung des bedruckten Materials kurz dämpft.
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--Die Farbstoffe, deren Acylderivate beim vorliegenden Verfahren verwendet
werden, können, abgesehen davon, daß sie in Wasser schwer- bis unlöslich sein müssen
und daher zweckmäßig keine löslich machenden Carbonsäure- oder Sulfonsäuregxüppen
aufweisen sollen und daß sie ferner mindestens eine acylierbare Gruppe wie eine
Oxygruppe oder eine primäre oder sekundäre Aminogruppe aufweisen müssen, eine beliebige
Konstitution besitzen.
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Besonders zu erwähnen sind dabei die durch Kupplung von Diazoverbindungen
ohne löslich machende Gruppen mit ebenfalls von löslich machenden Gruppen freien
Oxyaryl-o-carbonsäurearylamiden erhältlichen Azofarbstoffe, welche der Formel
entsprechen, worin R, einen an den durch die Valenzstriche bezeichneten Stellen
mit dem Benzolring kondensierten, ringbildenden Rest und R2 den Rest einer Diazokomponente,
vorzugsweise einer solchen, die zur Herstellung von Eisfarben geeignet ist, bedeutet.
Als Azokomponenten können hierbei z. B. die Verbindungen der Formeln
insbesondere aber diejenigen der Formel
verwendet werden. Hierbei kann der Arylrest z. B. ein Naphthalinrest oder ein Rest
der Benzolreihe sein, wie z. B. Phenyl-, 2-Methylphenyl, 2-Methoxyphenyl.
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Wie bereits angedeutet, können die in den Acylderivaten der Farbstoffe
vorhandenen Acylreste z. B. solche sein, die durch die in der Carbonsäuregruppe
vorhandene
-CO-Gruppe an den Farbstoff gebunden sind und die sich von der Chlor- oder Bromessigsäuresulfonsäure,
der Furan- oder Thiophen-2-carbonsäure-5-sulfonsäure oder vorzugsweise von einer
Säure der Formel
worin zz gleich i oder 2 ist, ableiten. Von den Farbstoffen der angegebenen Formel
(i) werden z. B. zweckmäßig solche Acylderivate verwendet, die der Formel
entsprechen und in welchen die Acylgruppen je eine Sulfonsäuregruppe enthalten.
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Als wasserlösliche Peroxyde kommen erfindungsgemäß solche Stoffe in
Betracht, die befähigt sind,- in wäßrig-alkalischem Mittel Wasserstoffperoxyd abzugeben,
also z. B. Alkaliperoxyde, wie Natrium- oder Kaliumperoxyd, Alkalipercarbonate,
Alkaliperborate, und auch Wasserstoffperoxyd selbst, ferner auch Bildungsgemische,
aus welchen Peroxyde entstehen, d. h. z. B. Bäder, worin Peroxyde erzeugt oder gebildet
werden, beispielsweise durch Elektrolyse.
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Die Peroxyde sind schon in sehr geringen Konzentrationen wirksam.
Zweckmäßig verwendet man Behandlungsbäder, welche in ioo Raumteilen etwa 1/1o bis
i Teil Peroxyd enthalten, wobei man gegebenenfalls im Verlauf der Verseifung verbrauchtes
Peroxyd ersetzen kann.
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Die alkalische Reaktion der Färbebäder kann durch die üblichen Zusätze,
welche eine solche zu erzeugen vermögen, hervorgerufen werden, z. B. durch Alkaliacetate,
Alkaliorthophosphate, Alkalicarbonate oder -bicarbonate, Ammoniak, wasserlösliche
AnZine, wie Äthanolamine, Alkalihydroxyde. Auch die Verwendung von Alkalihydroxyden
ist beim vorliegenden Verfahren bei cellulosehaltigen Materialien ohne Nachteil
möglich, da man mit sehr geringen Konzentrationen, z. B. mit weniger als i Teil
Hydroxyd in ioo Teilen Verseifungslösung, auskommt.
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Weiterhin empfiehlt es sich, dem Verseifungsbad eine relativ geringe
Menge eines aussalzend wirkenden Stoffes, z. B. Natriumchlorid, Natriumsulfat, Natriumcarbonat
(dieses ist gleichzeitig als Alkali wirksam), zuzusetzen. 2 bis , Teile aussalzend
wirkendes Mittel auf ioo Teile Lösung genügen aber in der Regel, so daß die beim
bekannten, eingangs erwähnten Verseifungsverfahren mit hochkonzentrierten Salzlösungen
entstehenden Nachteile hier vermieden werden.
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Die Peroxyde sind an sich in diesen Lösungen nicht sehr beständig,
so daß man die Verseifung vorteilhaft entweder in einem frisch bereiteten Bad durchführt
oder das Bad stabilisiert. Dies geschieht zweckmäßig mittels an sich bekannter Produkte,
z. B. durch Zusatz von Pflanzenschleimen, wie Traganth oder Stärkekleister. Sofern
ein solcher Stoff im Druckansatz, der zum Aufbringen des Farbstoffes auf das Substrat
verwendet worden ist, vorliegt, wird die Verseifungslösung bei Beginn des Verseifungsprozesses
dadurch stabilisiert.
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Nach dem Verfahren ist die Fixierung des Farbstoffes auf dem Substrat
bei Raumtemperatur in sehr kurzer Zeit, z. B. in i bis 2 Minuten, praktisch beendet,
und es gehen keine nennenswerten Mengen Farbstoff in die Lösung oder gar auf die
farbstofffreien (unbedruckten) Teile des Substrates über.
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Daraus ist ersichtlich, daß das Verfahren sich bei kontinuierlichen
Verseifungsprozessen, deren Durchführung vor allem im Anschluß an die ebenfalls
kontinuierlichen Druckverfahren von besonderer Bedeutung ist, als sehr wertvoll
erweist. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Dauer der Einwirkung im Entwicklungsbad
noch weiter herabzusetzen und die Verseifung des acylierten Farbstoffes auf dem
Gewebe durch einen kurzen Luftgang von i bis 5 Minuten zu vollenden.
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Die Nachbehandlung der so erzeugten Drucke kann in üblicher, an sich
bekannter Weise erfolgen. Zur Entfernung von Stärke ist eine Behandlung mit einem
Enzympräparat zweckmäßig. In der Regel empfiehlt sich auch eine Behandlung in heißer,
z. B. kochender Seifenlösung zur Erreichung einer vollen, reinen, und leuchtenden
Nuance.
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In den nachfolgenden Beispielen bedeuten, sofern nichts anderes erwähnt
wird, die Teile Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente, und die Temperaturen
sind in Celsiusgraden angegeben. Beispiel i Man stellt folgende Druckpaste her
78 Teile des Einwirkungsproduktes von 2 Mol |
Benzoesäurechlorid-3-sulfonsäure auf i Mol |
des Azofarbstoffes aus diazotiertem 2,5-Di- |
chlor-i-aminobenzol und i-(2'-Oxy- |
3'-naphthoylamino)-2-methoxybenzol; - das |
so erhältliche Farbstoffderivat enthält |
zweimal den Alkylrest der Formel |
-OC-_CD |
SOsH |
322 - Wasser |
ioo - Thiodiglykol |
5oo - neutrale Stärke-Traganth-Verdickung |
iooo Teile |
Mit dieser Druckfarbe wird ein Baumwollgewebe bedruckt. Hierauf wird es getrocknet
und während 5 bis =o Minuten im Mather-Platt-Apparat gedämpft. Der Druck wird sodann
bei Raumtemperatur während i bis
?,Minuten in einem Bad behandelt, das in
iooo Raumteilen Wasser 5o Teile wasserfreies Natriumcarbonat, q. Teile Natriumhydroxyd
und 2 Teile Natriumperborat enthält. Dann wird der Druck kalt
gespült,
mit einem Enzympräparat behandelt und schließlich io bis 15 Minuten kochend geseift.
Man erhält einen starken, leuchtend scharlachroten Druck.
i- - 2o Teile Natrium- 4 Teile Natrium- 2 Teile Natrium- |
. carbonat hydroxyd perborat |
2 3ö Teile Natrium= - 4 - - 2 - - |
chlörid |
3 30 - - --- 4 - - 2 - Natrium- |
percärbonat |
4 30 - - - 4 - - 2 - Natrium- |
peroxyd |
5 3o - - io Teile Natrium- - 8 - - |
carbonat |
. 6 30 - - - 4 Teile Natrium- 2 - Wasserstoff- |
hydroxyd peroxyd |
1 |
Ebenso wird eine rasche und vollständige Entwicklung erzielt, wenn man mit diesen
Entwickiungsbädern Drucke behandelt, die mit den Umsetzungs-
Diazokomponente Azokomponente |
3-Chlor-i-aminobenzol i-(2'-Oxy-3'-naphthoylamino)- |
2-methoxybenzol Orange |
2 4-Chlor-2-methyl-i-aminobenzol i-(2'-Oxy-3'-naphthoyla@nino)- |
2-methyl-4-chlorbenzol Rot |
3 5-Triduormethyl-2-chlor-i-aminobenzol i-(2'-Oxy-3'-naphthoylanüno)-benzol
Orange |
4 4-Nitro-2-methyl-i-aminobenzol z-(2'-Oxy-3'-naphthoylamino)- |
2-methylbenzol Rubin |
5 5-Chlor-2-methyl-i-aminobenzol i-(2'-Oxy-3'-naphthoylamino)- |
2-methylbenzöl Rot |
Läßt man in den obigen Entwicklungsbädern die Peroxydverbindungen weg, so werden
die Nachbehandlungsbäder (die Entwicklungs- und insbesondere die Seifenbäder) wegen
unvollständiger Fixierung der Farbstoffe bzw. unvollständige Verseifung der verwendeten
Farbstoffderivate stark angefärbt, und man erhält wesentlich schwächere Drucke.
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Beispiel e Mit einer Druckpaste, bestehend aus
42 Teilen des Einwirkungsproduktes von 2 Mol |
Benzoylchlorid-3-sulfonsäure auf i Mol |
des Farbstoffes aus diazotiertem 4-Benzo- |
ylamino-2, 5-diäthoxy i-aminobenzol und |
(2'-Oxy-3'-naphthoylarnino)-benzol (Pig- |
mentgehalt des Acylderivates 46;80/0), |
358 - Wasser |
ioo - Thiodiglykol |
5oo - neutraler Stärke-Traganth,Verdickungg |
iooo Teile |
wird ein Baumwollgewebe bedruckt. Dann wird es getrocknet und während 5 bis io Minuten
im Mather-Platt-Apparat gedämpft. Der Druck wird nun während 3o Sekunden bis i Minute
bei Raumtemperatur durch Rasche und vollständige Entwicklung des Druckes erreicht
man auch mit Entwicklungsbädern, die in iooo Raumteilen Wasser folgende Stoffe enthalten:
produkten von 2 Mo1 Benzoylchlorid-3-sulfonsäure auf i Mol folgender Monoazofarbstoffe
erzeugt wurden. ein Entwicklungsbad hindurchgezogen, das in iooo Raumteilen Wasser
3o Teile Natriumchlorid,-- 4 Teile Natriumhydroxyd, 2 Teile Natriumperborat und
i Teil neutrale Stärke-Traganth-Verdickung enthält. Nach einem Luftgang von i bis
3 Minuten wird mit kaltem Wasser- gespült, mit einem Enzympräparat behandelt und
schließlich noch io bis i5 Minuten kochend geseift. Man erhält einen kräftigen,
echten blauen Druck.
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Beispiel 3 Man stellt folgende Druckpaste her
68 Teile des Produktes, das man erhält, wenn man |
den Farbstoff aus diazotiertem 3-Chlor- |
i-aminobenzol und i-(2'-Oxy-3'-naph- |
thoylamino)-2-methoxy-5-chlorbenzol mit |
dem Acylierungsmittel diacyliert, das |
durch Einwirkung von p-Toluolsulfon- |
säurechlorid auf Furan-2-carbonsäure- |
5-sulfonsäure in Pyridin erhalten wird |
(Pigmentgehalt 47,30/0), |
332 - Wasser |
ioo - Thiodiglykol . |
500 - neutrale Stärke-Traganth-Verdickung |
iooo Teile |
Ein mit dieser Paste bedrucktes Baumwollgewebe wird getrocknet
und während 5 bis io Minuten im Mather-Platt-Apparat gedämpft. Dann wird der Druck
während
30 Sekunden bis i Minute bei Raumtemperatur durch ein Entwicklungsbad
hindurchgezogen, das in iooo Raumteilen Wasser io Teile Ammoniak und 5 Teile Natriumperborat
enthält. Anschließend wird sofort kalt gespült, mit einem Enzympräparat nachbehandelt
und schließlich noch während io bis 15 Minuten kochend geseift. Man erhält einen
starken Druck von leuchtend scharlachroter Farbe.
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Wird der Druck während der gleichen Zeit, nämlich
30 Sekunden
bis i Minute lang, in einem Bad ent-, wickelt, das nur die angegebene Menge Ammoniak,
jedoch kein Natriumperborat enthält, so erhält man einen schwächeren Farbton. Beispiel
4 Man stellt folgende Druckpaste her:
6o Teile des Produktes, das man erhält, wenn man |
den Farbstoff aus diazotiertem a-Naph- |
thylamin und ß-Naphthol mit dem Acy- |
lierungsmittel acyliert, das durch Ein- |
wirkung von p-Toluolsulfonsäurechlorid |
auf Benzoesäure-3, 5-disulfonsäure in |
Pyridin erhalten wird, |
340 - Wasser |
ioo - Thiodiglykol |
500 - neutrale Stärke-Traganth-Verdickung |
iooo Teile |
Ein mit dieser Druckfarbe bedrucktes Baumwollgewebe wird getrocknet und während
5 bis io Minuten im Mather-Platt-Apparat gedämpft. Dann wird der Druck während 2
Minuten bei Raumtemperatur durch ein Entwicklungsbad hindurchgezogen, das in iooo
Raumteilen Wasser 3o Teile Natriumchlorid, 4 Teile Natriumhydroxyd und 2 Teile Natriumperborat
enthält. Anschließend wird sofort kalt gespült, mit einem Enzympräparat nachbehandelt
und schließlich noch während io bis 15 Minuten kochend geseift. Man erhält einen
starken Druck von Bordeauxfarbe.
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Wird der Druck während der gleichen Zeit in einem Bad entwickelt,
das nur die angegebenen Mengen Natriumchlorid und Natriumhydroxyd, jedoch kein Natriumperborat
enthält, so erhält man einen deutlich schwächeren Farbton. Beispiel 5 Man stellt
folgende Druckpaste her:
8o Teile des Einwirkungsproduktes von 2 Mol |
Benzoesäurechlorid-3-sulfonsäure auf i Mol |
des Azofarbstoffes aus diazotiertem 2, 5- |
Dichlor-i-aminobenzol und i-(2'-Oxy-3- |
naphthoylamino) - 2 - methoxybenzol in |
Pyridin |
i7o - Wasser |
i5o - Thiodiglykol |
ioo - Harnstoff |
500 - neutrale Stärke-Traganth-Verdickung |
iooo Teile |
Mit dieser Druckfarbe wird ein Zellwollgewebe bedruckt. Hierauf wird dasselbe getrocknet.
und nachher während 5 bis io Minuten im Mather-Platt-Apparat gedämpft. Der Druck
wird sodann bei Raumtemperatur während i bis 2 Minuten in einem Bad behandelt, das
in iooo Raumteilen Wasser 3o Teile Natriumchlorid, 4 Teile Natriumhydroxyd und 2
Teile Natriumperborat enthält. Dann wird der Druck kalt gespült, mit einem Enzympräparat
behandelt und schließlich io bis 15 Minuten kochend geseift. Man erhält einen starken
Scharlachdruck.
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Wird der Druck während der gleichen Zeit von i bis 2 Minuten in einem
Bad behandelt, das nur dieselben Mengen Natriumchlorid und Natriumhydroxyd und kein
Natriumperborat enthält, so erhält man nur einen schwachen Scharlachdruck. Beispiel
6 Mit einer Druckfarbe aus
56 Teilen des Einwirkungsproduktes von 2 Mol |
Benzoesäurechlorid-3-sulfonsäure auf |
i Mol des Azofarbstoffes aus diazotiertem |
4-Methoxy-2-nitro-i-aminobenzol und |
i-(2'-Oxy-3'-naphthoylamino)-2-methoxy- |
benzol in Pyridin |
194 - Wasser |
250 - Harnstoff |
500 - neutrale Stärke-Traganth-Verdickung |
iooo Teile |
wird ein Viskose-Kunstseidengewebe bedruckt. Hierauf wird dasselbe getrocknet und
während io bis 15 Minuten im Mather-Platt-Apparat gedämpft. Der Druck wird sodann
bei Raumtemperatur während i bis 2 Minuten in einem Bade behandelt, das in iooo
Raumteilen Wasser 3o Teile Natriumchlorid, 4 Teile Natriumhydroxyd und 2 Teile Natriumperborat
enthält. Dann wird der Druck kalt gespült, mit einem Enzympräparat behandelt und
schließlich io bis 15 Minuten bei 8o° geseift. Man erhält einen starken Druck von
Bordeauxfarbe.
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Wird der Druck in einem Bade entwickelt, das nur die angegebenen Mengen
Natriumchlorid und Natriumhydroxyd und kein Natriuznperborat enthält, so erhält
man einen schwachen Bordeauxdruck.