CH221003A

CH221003A - Verfahren zur Herstellung einer neuen Druckpaste.

Info

Publication number: CH221003A
Authority: CH
Inventors: Durand Huguenin A G
Original assignee: Durand & Huguenin Ag
Priority date: 1939-06-26
Filing date: 1940-06-24
Publication date: 1942-05-15

Description

verfahren zur Herstellung einer neuen Druckpaste. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer neuen beständigen Druckpaste durch Ver mischen der wässerigen Lösung eines Präpa rates, welches befähigt ist, durch nachherige Entwicklung einen Farbstoff zu bilden, mit einem flüchtigen, in Wasser unlöslichen Lö sungsmittel, so .dass eine Emulsion vom Wasser-in-01-Typ entsteht.

Die Grundgedanken und das Ziel der Er findung sind in der nachfolgenden Beschrei bung dargelegt. Verschiedene Verwirklichun gen der erwähnten Grundgedanken, die das gefasste Ziel erhärten, werden im einzelnen mit Hilfe der beiliegenden Zeichnung erklärt, worin die Abszisse die Wasser- bezw. Lö- sungSmittelmenge, die Ordinate die Visko sität angibt, so dass die Kurve a die Wasser- in-01-Emuilsion,. jdie Kurve h -die-01-in-Wasser- Emulsion darstellt.

Die folgenden Beispiele dienen zur Ver anschaulichung .der Erfindung. Beispiel Z: A. Wässerige Lösung.

Man wählt .die folgenden Reagentien für die Erzielung einer wässerigen Lösung des unentwickelten Farbstoffes., der sich später auf dem Gewebe entwickeln lässt, um die ge wünschte Farbe zu erhalten:

EMI0001.0020

Gewünschte <SEP> Farbe: <SEP> Gewicht
<tb> je <SEP> kg
<tb> Tndigosol <SEP> 0,4 <SEP> B <SEP> (lösliches <SEP> Salz <SEP> des
<tb> Schwefelsäureesters <SEP> von <SEP> Leuko Tetrabromindigo) <SEP> 5
<tb> Harnstoff <SEP> 10
<tb> 3thylenglykolmonobutyläther
<tb> (Carbitol) <SEP> 5
<tb> Ammoniumthiocyanat <SEP> (Ammonium rhodanid) <SEP> (50%ige <SEP> wässerige <SEP> Lö sung) <SEP> 3,75
<tb> Natriumchlorat <SEP> (25 <SEP> % <SEP> ige <SEP> wässerige
<tb> Lösung) <SEP> 3,75
<tb> Ammoniumvanadat <SEP> (1%ige <SEP> wässe rige <SEP> Lösung) <SEP> 2,50
<tb> Ammoniak <SEP> (28 <SEP> /oige <SEP> wässerige <SEP> Lösung) <SEP> 1,25 <SEP> _
<tb> Total <SEP> 31,25 Man setzt noch 37.8 kg Wasser hinzu, um eine wässerige Lösung zu erhalten, die a9,

05 kg wiegt und die 37 kg Wasser ent hält.

B. Niclz-t arässerzge Lösztfeg. ,#, lcellulose wird in 40,0 kg eines 1kg th- leichten Kohlenwasserstoffdestillates gelöst.

Benzol, Toluol oder geeignete Mischungen von Lösungsmitteln können verwendet. wer den. I?m die Brandgefahr zu verhindern bezw. herabzumindern, ist es vorteilhaft, ein Destillationsprorlukt oder ein Lösungsmittel zu verwenden, dessen Flammpunkt ziemlich hoch ist.

Deshalb mag sieh ein Desti:llations- produkt des Petrols, dessen Hauptmerkmale die nachstehenden sind, gut eignen:
EMI0002.0023

Spezifisches <SEP> Gewicht <SEP> 0,858
<tb> Anfangs-Siedepunkt <SEP> 135' <SEP> C
<tb> 9070 <SEP> Destillat <SEP> bei <SEP> 163' <SEP> C
<tb> End-Siedepunkt <SEP> 175' <SEP> C
<tb> Aromatische <SEP> Anteile <SEP> in <SEP> ö <SEP> 9? Dieses Destillationsprodukt ist.

im Handel unter der Bezeichnung Solvesso Nr. -bekannt und enthält eine genügende Menge Arylkonr- ponenten, um als Lösungsmittel von Ätlryl- cellulose zu dienen, wobei sein Flammpunkt hoch genug ist, um die. Feuer- und Explo sionsgefahr herabzumindern.

Unter kräftigem Umrühren der nicht wässerigen Lösung B setzt man zu ihr all mählich die wässerige Lösung A hinzu, wobei sich. eine Emusion vom Tvp "ZÄTasser-in-01" bildet. Zur Erzielung einer gleichmässig ver teilten und homogenen Lösung, die sehr wünschens-,vert ist, bedient. man sich dabei vorteilhaft eines Homogenisators oder einer Kolloid-Mühle.

Es wurde festgestellt, dass durch die Wir kung eines Homogenisators oder einer Kolloid-Mühle der koloristische Effekt des Produktes erhöht wird, das heisst dass die Tiefe des im voraus durch Gewichtsbestim- mung an Farbstoff oder an farbstoffbilden- der Substanz bestimmten Farbtones ver grössert wird. Im voro@enannten Beispiel beträgt das Totalgewicht der Emulsion 100 kg, ent haltend 1 kg oder 1 % Xthylcellulose.

Das spezifische Verhältnis zwischen dem nicht wässerigen und dem wässerigen Anteil ist für das vorgenannte Beispiel 41,00 zu 59 = 0,70 und das Verhältnis zwischen dem Lösungsmittel und dein Gesamtwasser be trägt 40, geteilt durch 37,0(1 =1,08.

Wird der wässerige Anteil im Verhältnis zu dem nicht \@ä seeiigen erhöht, so wird ein kritischer Prnrkt erreicht, über dem die Emul sion nicht mehr stabil ist. Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird dieser Punkt nicht überschritten.

Dieses kritische Verhältnis ist verschie den, je nach der Art der farbstoffbildenden Substanz und den Elektrolyten im wässeri gen Anteil und der Menge von @thyleellu@lose irn nicht wässerigen oder öligen Anteil. Der kritische Punkt lässt sich leicht durch einen Versuch feststellen.

Das Ergebnis ist eine feine Emulsion, die sich für den Druc1L vorzüglich eignet. Man verwendet dieselbe im Druck auf Textilge weben in einer gewöhnlichen Druckmaschine oder einem geeigneten Apparat. Das be druckte Gewebe wird dann getrocknet und schliesslich der sogenannten "Entwicklung" unterworfen, zum Beispiel in gewohnter Weise durch Dämpfen mit oder ohne Säure zugabe, durch eine Passage in der Mansarde mit oder ohne Säuredämpfe. Diese Säure dänrpfe können entweder solche von Essig säure allein oder von einer ,Mischung von Essig- und Ameisensäure sein.

(Es ergibt sieh so in lrelzarrrrter Weise die Entwicklung der Färbung aus dem Leukoest.ersalz.) In der oben angeführten Zusammen- setzrrng bedeutet Anrmoniumrolrdanid einen in der Wärme (d. h. beim Dämpfen) Säure liefernden Körper. Natriumchlorat ist ein starkes Oxydationsmittel, das beim Dämpfen und bei Gegenwart von Säure wirksam wird.

Ammonirrmvariadat wirkt als Oxvdations- katalysator. An Stelle. dieser Körper können andere ähnlich wirkende verwendet -,verden. .A.mmoniak in der Druckformel wirkt als Alkali und erhält die Druckpaste alkalisch und verhindert eine vorzeitige Oxydation.

Harnstoff und Äthylenglykolmonobutyl- äther dienen dazu..das Lösen des Indigosols zu erleiehtern. An Stelle dieser Körper kön nen auch andere ähnlich wirkende, wie zwei und mehrwertige Alkohole, deren. Ester und Derivate, höhere Alkohole und deren Deri vate verwendet werden.

Der Küpenfarbstoff wird entwickelt, das heisst durch saure Oxydation aus dem Leuko- estersaJz zurückgebildet. Wird das notwen dige Oxydationsmittel und ein in der Wärme Säure liefernder Stoff mit dem Leukoester- salz in neutralem oder alkalischem Medium gemischt, so ist für die Etwicklung lediglich ein Dämpfen notwendig, zum Beispiel eine Einwirkung von Dampf, dem gegebenenfalls noch flüchtige Säuren, wie Essigsäure oder Ameisensäure oder ein Gemisch solcher zuge fügt werden können.

Wird das Oxydations mittel weggelassen, so kann die Entwicklung der Färbung auf der Faser auch durch eine Behandlung mit Bichromat, Nitrit, F:erri- nitrat usw. in Gegenwart von Säure erfolgen.

Weitere Angaben über die Verwendung von Druckfarben mit der üblichen Ver dickung wie Stärke und andere ähnliche fin den sich in dem Werke von Knecht and Fothergibl, "The Principles and Practice of Textile Printing", Charles Griffin & Co. Ltd., London, 1936.

Das Drucken von Geweben mit wässerigen Druckpasten, die Indigosole und Verdickungs mittel, wie Stärke bezw. Stärketragant ent halten, ist an sich wohlbekannt, ebenso ver schiedene Verfahren, um aus Indigosolen die Färbung zu entwickeln.

Die Indigosole sind wohlbekannte Körper. Sie können bezeichnet werden !als lösliche Salze von sauren Schwefelsäureestern von Leukoküpenfarbstoffen.

An Stelle von Indigosol 04 B können eine ganze Anzahl anderer Indigosole ver wendet werden, also lösliche Salze von sau ren Schwefelsäureestern von Leukoküpen- farbstoffen von zahlreichen Küpenfarbstof- fen, von denen die folgende Aufzählung eine Auswahl darstellen soll:

Dimethoxy dibenzanthron, 3 : 3'- Dichlor- indanthren, halogenierte Thioindigos, 6 : 6'- Diäthoxythioindigo, 6-Monoäthoxy-4'-methyl- 6'-chlorthioindigo, Dibenzothioindigo.

Im Grunde genommen besteht das Pro blem, das .durch die vorliegende Erfindung gelöst worden ist, .darin, eine wässerige Lö sung eines farbstoffbildenden Präparates, das befähigt ist, durch Behandlung mit einem Entwicklungsmittel den Farbstoff zu liefern, in eine solche Form zu bringen, dass die ge nannte Lösung mit den bisher gebräuchlichen Druckmaschinen auf ein Gewebe gedruckt werden kann, wobei gewisse Nachteile, die den bisherigen Verfahren anhaften, vermie den werden können.

Stärke und Gummi als Verdickung sind bisher allgemein angewen det worden. .Es haften der Verwendung die ser Produkte eine Anzahl Nachteile an, wie Änderungen des pu-Wertes der Stärke beim Dämpfen und .demzufolge ein Fehlen der Kontrolle über die Farbstoffentwicklung, Ranzigkeit, Unregelmässigkeit der einzelnen Partien, Änderungen der Viskosität und Klarheit. Ferner erfordern die bedruckten Gewebe zum Schluss.e einen Waschvorgang, der einen ernstlichen ökonomischen Nachteil bedeutet.

Die vorliegende Erfindung macht ein Waschen der Drucke überflüssig und löst demnach eine Aufgabe, die schon längst ge stellt worden ist. Das Anfühlen bezw. der Griff der bedruckten Stellen ist befriedigend, das heisst weder steif noch rauh. Die färbe- rische Ausbeute ist gut; die Drucke sind scharf und rein.

Entsprechend der Erfindung wird eine wässerige Lösung eines Präparates, das zum gewünschten Farbstoff entwickelt werden kann, in einem nicht. wässerigen Medium zu einer Emulsion dispergiert. In dieser Emul sion ist die wässerige Lösung die innere Phase und das nicht wässerige Medium die äussere Phase.

Eine .solche Dispersion kann mit der Flüssigkeit verdünnt werden, die die äussere Phase bildet, so zum Beispiel mit ,dem nicht wässerigen Medium, und diese Erkenntnis kann man sich zunutze machen, um die Be schaffenheit bezw. Haltbarkeit der Emulsion für verschiedene Verwendungen zu regeln.

Die wichtigsten Eigenschaften der Emul sion sind in der beiliegenden Zeichnung fest gehalten, aus der auch die Beziehung 7wi- sehen Viskosität und Zusammensetzung er sichtlich ist. In diesem Diagramm bedeuten die Ordinaten die Viskosität und die Ab szissen geben das Verhältnis des fliichtigen Lösungsmittels zum Wasser an.

Werden die Emulsionen vom Standpunkt des Verhältnisses des wasserunlöslichen An teils (nicht wässeriges Lösungsmittel) zum Totalwassergehalt betrachtet, so ist festzu stellen, dass ausbehend von einem Produkt, das eine grössere Menge Lösungsmittel und eine kleinere Menge Wasser enthält, eine Er höhung des Wassergehaltes eine verdickende Wirkung auf die Emulsion zur Folge hat. Ist das Verhältnis von Lösungsmittel zu Wasser 1 : 1, so haben kleine Zusätze von Wasser eine merkliche Zunahme der Visko sität zur Folge.

Man erreicht schliesslich ein Maximum der Viskosität, jenseits dessen wei- tpre Zusätze von Wasser eine Verminderung der Viskosität bev@irken. Noch weitere Zu sätze von Wasser werden die Umkehrung der Emulsion zum C>1-in- Tas.ser-'ryp herbei führen, und eine weitere Verdünnung finit Wasser wird eine entsprechende Abnalinie der Viskosität zur Folge haben.

Der Maximalpunkt für die Viskosität ist bemerkenswert. Es ist klar, dass Emulsionen, die nach ihrer Zusammensetzung nahe am Viskositätsmaximum liegen, durch Zugabe von Lösungsmittel eine Abnahme ihrer Viskosität erfahren. An gewissen Stellen der Kurve können geringe Mengen Lösungs mittel verhältnismässig starke Verminderun gen der Viskosität entsprechend der Steilheit der Viskositätskurve bewirken.

So ist es möglich, die Viskosität auf den für den Druck gewünschten Grad zu bringen, sei es durch Zugabe von Wasser, immerhin unter Vermeidung einer Umkehrung der Emulsion (vom #Vasser-in-O#l-Typ zum ()1-in-ZViisser-'fyp), sei es durch Zugabe von Lösungsmitteln. Es können auch soge- nannt.e "Verdünner" verwendet werden.

Es sind dies Emulsionen, die keine farbstoffbil- denden Präparate, aber sonst alle übrigen Bestandteile enthalten, deren Lösungsmittel- Wasservirhältnis verschieden ist von dem jenigen der Emulsionen, deren Viskosität ge ändert werden soll. Diese Verdünner können natürlich ihr Lösungsmittel-Wasserverhält- nis auf der einen wie auf der andern Seite des Viskositätskurvenscheitels haben.

Eine der Aufgaben, die durch vorliegende Erfindung gelöst worden ist, ist die Herstel lung von beständigen Emulsionen, die die für das Drucken günstige Konsistenz aufweisen, ungeachtet des Vorhandenseins von grossen Mengen von Elektrolyten im wässerigen An teil. Es wurde beobachtet, dass gemäss dem vorlieb enden Verfahren hergestellte Emulsio nen vom Wasser-in-01-Typ trotz Vorhanden seins von wesentlichen Mengen Elektrolyt im wässerigen Anteil beständig sind. Bei Emul sionen vom 01-in-Wasser-'Typ hat das Vor handensein von Elektrolyten eine Unbestän digkeit im Gefolge.

Es ist zii bemerken, dass das Gewebe durch die Verwendung der Emulsionen be- mäss der vorliegenden Erfindung einem eigentlichen Färbevorgang unterworfen wird. Es ergibt: sich eine Verbindung des ent; wickelten oder vorgebildeten Farbstoffes mit der Substanz des Gewebes.

Das Wasser und das nicht: wässerige fliiehtige Lösungsmittel verdampfen, womit die Notwendigkeit, das Gewebe zu waschen, dahinfällt. Demgemäss unterscheidet sich das vorliegende Verfahren scharf einmal vom bisherigen 1)rxiekverfah- ren, bei welchem Stärke- oder Gummiver dickung verwendet wird, dann aber noch von andern Verfahren, bei denen ein Bemalen oder Uberzlehen des Gewebes mit gefärbte Pigmente enthaltenden Lacken stattfindet.

Die Indigosole verkörpern eine typische Clruppe von Stoffen, die durch nachträgliche Entwicklunc Farbstoffe zii liefern vermögen.

Eine weitere Verkörperung solcher Stoffe sind die im Handel befindlichen Eisfarben- Präparate, wie Rapidechtfarben, Rapidogene, Echtfärbes.alze, Diagene und Pharmasole.

Es ist allbekannt, dass diazotierte aroma tische Amine mit Phenolkörpern unter Bil dung von Azofarbstoffen zu kuppeln ver mögen. Wird beispielsweise eine Faser mit einer alkalischen Naphto#llösung getränkt oder geklotzt, hernach getrocknet und schliess lich .durch eine Lösung eines diazotierten Amins gezogen, so findet auf der Faser eine Kupplung statt, und es entsteht eine Einla gerung des sich bildenden Farbstoffes in der Faser und damit eine Färbung, meistens eine sehr echte Färbung derselben.

Es wurde dann auch weiter gefunden, dass die Diazokörper und die 0$y- oder Phenolkörper miteinander gemischt und zusammen gleichzeitig auf die Faser gebracht werden können. Eine vor zeitige Kupplung wird dadurch verhindert, dass eine der Komponenten, in der Regel der Diazokörper, in eine stabilisierte, das heisst zum Kuppeln unfähige Form gebracht wird. Auf der Faser wird dann dessen Fähigkeit zum Kuppeln wieder ausgelöst, gewöhnlich durch eine Behandlung mit Säure bezw. durch saures Dämpfen.

Die nachfolgenden Formeln veranschau lichen diese Vorzänze:
EMI0005.0025
Diese Diazoverbindung ist in neutralem oder alkalischem, wässerigem Medium löslich. Durch Behandlung mit Säure wird die Ver bindung aufgespalten; die Diazoverbindung wird wieder kupplungsfähig und kuppelt bei spielsweise mit dem Parachloranilid der ss-Oxynaphtoesäure entsprechend der nach= folgenden Gleichung:
EMI0005.0031
Diese farbstoffbildenden Körper sind demnach geeignet, auf Gewebe gedruckt und hernach durch Säurebehandlung entwickelt zu werden.

Genauere Angaben über Herstel lung und Zusammensetzung der Echtfärbe- salze, Rapidecht-, Rapidogen-, Diagen- und Pharmasolfarben finden sich in der Literatur vor, so beispielsweise in einem Artikel von Iienneth L. Dorman im Heft des American Dyestuff Reporter vom 20. Februar 1939.

Ein besonderes Beispiel von farbstoffbil- denden Körpern -von der soeben beschriebenen Art wird im folgenden gegeben.

Beispiel 2:
EMI0006.0012

A. <SEP> Wässerige <SEP> I <SEP> östsn <SEP> g. <SEP> ,,
<tb> Azofa.rbstoffpräparat, <SEP> enthaltend <SEP> diano tiertes <SEP> und <SEP> stabilisiertes <SEP> 4-Chlor-l methyl-2-aminobenzol, <SEP> dazu <SEP> das <SEP> Ortho tolui.din <SEP> der <SEP> fl-Oxy <SEP> naphtoesäure <SEP> in
<tb> handelsüblicher <SEP> Form
<tb> Ätznatronlauge <SEP> 32 <SEP> <SEP> B6 <SEP> 1
<tb> Nasser <SEP> 38
<tb> Total <SEP> 59 B. Nicht wässerige Lösung. Die gleiche wie in Beispiel 1.

Die wässerige Lösung wird in -der nicht wässerigen Lösung emulgiert, wie dies im Beispiel 1 beschrieben wurde, und mit der so erhaltenen Emulsion wird in gleicher Weise gedruckt und die Färbung entwickelt, wie an genannter Stelle beschrieben ist.

Claims

PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung einer bestän digen Druckpaste, dadurch gekennzeichnet, dass man die wässerige Lösung eines Präpa rates, welches. befähigt ist, durch nachherige Entwicklung einen Farbstoff zu bilden, in einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lösungs- mittel emulgiert, um eine Emulsion vom Wasser-in-Ö)1-Typ zu erhalten. UNTERANSPRüCHE 1.

Verfahren zur Herstellung einer Druck paste nach Patentanspruch I, .dadurch ge kennzeichnet, da.ss man die wässerige Lösung eines Präparates, welches befähigt ist, durch nachherige Entwicklung einen Farbstoff zu bilden, in einer Lösung eines Celluloseesters in einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lö- sunsgmittel emulgiert, um eine Emulsion vom \Vasser-in-Öl-Typ zu erhalten. 2.

Verfahren zur Hei-stE4lung einer Druck paste nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass man die wässerige Lösung eines Präparates, welches befähigt ist, durch nachherige Entwicklung einen Farbstoff zu bilden, in einer Lösung von Äthylcellulose in einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lö- sun(rsmittel enmulgiert, um eine Emulsion vom '\@Tasser-in=Ül-Typ zu erhalten. 3.

Verfahren zur Herstellung einer Druck paste nach Patentanspruch .1, dadurch ge kennzeichnet, dass man die wässerige Lösung eines Estersalzes eines Leukoküpenfarbstof- fes, welche gleichzeitig die für die Entwick- lung der Färbung aus dem genannten Ester- salz notwendigen Ingredienzen enthält, in einer Lösung eines Celluloseesters in einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lösungsmittel emulgiert,

um eine Emulsion vom Wasser-in- ()1-Ty p zu erhalten. PATENTANSPRUCH II: Nach Verfahren von Patentanspruch I hergestellte Paste für den Druck von Textil geweben, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Emulsion der wässerigen Lösung eines Präparates, welches befähigt ist, durch nachherige Entwicklung einen Farbstoff zu bilden, in einem fliichti(,en, wasserunlösliehen Lösungsmittel voni\Vasser-in-@)l-Typ besteht. UNTERANSPRüCHE: 4.

Paste nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Emulsion der wässerigen Lösung eines Präparates, wel ches befähigt ist, durch nachherige Entwick lung einen Farbstoff zu bilden, in der Lösung eines Celluloseesters in einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lösungsmittel vomWasser- in-Öl-Typ besteht.

5. Paste nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Emulsion der wässerigen Lösung eines Präparates, wel- clies befähigt ist, durch nachherige Entwiek- lung einen Farbstoff zu bilden, in der Lö sung vor! Äthylcellulose in einem flüchtigen, wasserunlöslichen Lösungsmittel vom Wasser- in-01-Typ besteht. 6.

Paste nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Emulsion der wässerigen Lösung eines Estersalzes eines LeulLoküpenfarbstoffes, welche gleichzeitig die für die Entwicklung der Färbung aus dem genannten Estersalz notwendigen Ingre- dienzen enthält, in der Lösung eines Cellu- loseesters in einem flüchtigen, wasserunlös lichen Lösungsmittel von Wasser-in-Öl-Typ besteht.