CH520754A - Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen für aminogruppenhaltige Fasern - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen für aminogruppenhaltige Fasern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen, die sich zum Färben aminogruppenhaltiger Fasern eignen.



   Schwach sauer ziehende Wollfarbstoffe, die zur Löslichkeitsverbesserung Sulfonsäure- oder Carboxylgruppen enthalten, werden vorwiegend als Natriumsalze hergestellt oder erhalten eine alkalische Endeinstellung. Dies erweist sich als notwendig, weil ein einwandfreies Lösen vorwiegend höhermolekularer, schwach sauer ziehender Farbstoffe der bekannten Art in einem vertretbaren Volumen nur bei Anwesenheit von Hydroxylionen möglich ist. Zur störungsfreien Applikation anionischer Farbstoffe in der Form ihrer Natriumsalze ist ein gutes Lösen in kochendem Wasser vor Beginn des Färbens notwendig, wobei man auf 1 kg Farbstoff etwa 30 Liter Wasser rechnen muss.



   Zweck der Erfindung ist es daher, Farbstoffe herzustellen, deren Lösung wesentlich einfacher und nicht im alkalischen Bereich abläuft. Die Aufgabe bestand darin, dies durch einfach ausführbare Abwandlung bereits bekannter Farbstoffe zu erreichen.



   Es wurde nun gefunden, dass man Farbstoffe zum Färben von aminogruppenhaltigen Fasern mit vereinfachter Applikationstechnik herstellen kann, wenn man Farbstoffe, die Sulfonsäure- und/oder Carboxylgruppen enthalten, in Wasser aufgeschlämmt mit schwach oder stark kationisch reagierenden Verbindungen durch Temperaturerhöhung bis maximal 600C zu Anlagerungsverbindungen umsetzt, wobei solche kationisch reagierende Verbindungen gewählt werden, deren Anlagerungsverbindungen in der Hitze des Färbebades reversibel aufgespalten werden
Dieser Vorgang der Bildung der Anlagerungsverbindung wird als kationische Blockierung bezeichnet.

  Die Durchführung geschieht folgendermassen: Der nach der Kupplung in schwach alkalischer oder schwach saurer Anschlämmung vorliegende Farbstoff wird mit einer schwach oder stark kationisch reagierenden Verbindung versetzt, und durch Temperaturerhöhung bis maximal 600C die Anlagerungsverbindung gebildet. Anschliessend wird der Farbstoff durch Zugabe stark oder schwach dissoziierter Säuren in feinverteilter Form ausgefällt, abfiltriert und getrocknet. Es ist auch möglich, den nach der Kupplung in herkömmlicher Weise isolierten und getrockneten Farbstoff zu lösen und in dieser Form mit den kationischen Verbindungen zur Reaktion zu bringen und dann wie bereits beschrieben mit Säure wieder auszufällen und aufzuarbeiten.



   Die Ausgangsstoffe können verschiedenster Art sein.



  Wesentlich ist nur, dass sie eine oder einige Sulfonsäuregruppen bzw. Carboxylgruppen tragen. Es können auch beide Gruppen vorhanden sein. Die Anwesenheit von Halogensubstituenten, Hydroxyl-, Alkyl- oder Alkoxygruppen oder ähnlichen in der Farbenchemie üblichen Substituenten ist dabei in keiner Weise störend.



   Für die kationische Blockierung sind eine ganze Reihe Verbindungen geeignet. Angefangen mit Verbindungen, die schon fast als nichtionogen angesehen werden können, bis zu stark kationischen Produkten wie Dicyandiamiden, lassen sich alle schwach bis stark kationischen Verbindungen mehr oder weniger gut verwenden. Die Bindung oder besser Anlagerung an den Farbstoff muss insofern reversibel sein, als diese beim Färbevorgang in der Hitze wieder aufgespalten wird.



   Sehr gut eignen sich für das erfindungsgemässe Verfahren oxäthylierte Fettalkohole, wie zum Beispiel Stenol mit einer Kettenlänge von etwa 16 bis 17 C-Atomen und einem Oxäthylierungsgrad von etwa 70 (Kurzbezeichnung FAST 70), Polyglykoläther mit einem Ox äthylierungsgrad von etwa 150, (etwa die, die unter dem Namen Oxydwachs bekannt sind), oder   Kondensations-    produkte aus Dicyandiamid, Formaldehyd und Ammoniak (etwa Produkte, wie sie unter der Marke Wofafix bekannt sind). Weiterhin sind auch Oxäthylierungspro  dukte von Alkylsulfonaten, Alkylarylsulfonaten oder Fettsäureamidkondensaten geeignet.



   Da die Anlagerung oder Bindung im sauren Medium auch bei Verwendung stark dissoziierter anorganischer Säuren erfolgen kann oder nach beendeter Reaktion eine Säurefällung möglich ist, erhält der Farbstoff einen für die Wollfärberei vorteilhaften pH-Wert.



   Die so hergestellten Farbstoffe zeigen bereits im kalten wässrigen Medium ein gutes Dispergiervermögen.



  Die Dispersion geht beim Erhitzen in eine klare Lösung über. Hierdurch kann ein heisses oder kochendes Lösen der Farbstoffe und der damit verbundene Aufwand an Energie, Zeit und Arbeit entfallen. Während man früher auf 1 kg Farbstoff in der Salzform etwa 301 Wasser zum Lösen brauchte, ist es erfindungsgemäss möglich, den Farbstoff, in wenig Wasser dispergiert oder auch ohne ihn vorher zu dispergieren, der Flotte ohne weitere Zubereitungen zuzusetzen. Bei niederen Badtemperaturen wird das Färbegut mit der Farbstoffdispersion gleichmässig imprägniert, durch Anheizen der Flotte beginnt der Farbstoff langsam infolge Abspaltung der Anlagerung beziehungsweise Verbindung in Lösung zu gehen und garantiert somit ein egales Anfärben des Färbegutes. Eine Verwendung besonderer Egalisiermittel ist dabei in den meisten Fällen nicht erforderlich.

  Dies stellt einen weiteren Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens dar.



   Es hat sich weiterhin gezeigt, dass Wollfärbungen mit Farbstoffen, deren löslich machende Gruppen in oben angegebener Form blockiert wurden, durchweg bessere Reibechtheitswerte erbrachten als Vergleichsfärbungen mit Farbstoffen, die als reine Natriumsalze vorlagen, sonst aber die gleiche Konstitution aufwiesen.



   Diese Feststellung ist überraschend und war nicht vorauszusehen, da allgemein bekannt ist, dass sowohl die Anwesenheit nicht abgepufferter, stark dissoziierter anorganischer Säuren als auch die kationischer Verbindungen im Färbebad mit höhermolekularen anionischen Wollfarbstoffen zu Färbeschwierigkeiten führt, die sich besonders auch ungünstig auf die Reibechtheit auswirken.



   Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele näher erläutert werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt
Beispiel 1
Eine Lösung von Acid Red 85/CI 22245 wird mit Schwefelsäure zur völligen Ausfällung gebracht. Auf den so isolierten Farbstoff lässt man im wässrigen Medium einen oxäthylierten Fettalkohol mit einer Kettenlänge von 16 bis 17 C-Atomen und einem Oxäthylierungsgrad von etwa 70 (Kurzbezeichnung FAST 70) einwirken.



   Die so gewonnene Farbstoff-FAST-70-Anlagerung wird in kaltem Wasser dispergiert und so dem Färbebad zugesetzt. Das   Weiterfärben    geschieht in der dem herkömmlichen Farbstoff analogen Weise.



   Ausgefärbt in 1/1 RTT auf Wollgarn erbringt der Farbstoff in der bekannten Form als Natriumsalz einen Reibechtheitswert von 3. Als Farbstoff-FAST-70-Verbindung dagegen wird ein   Reibechtheitswert    von 4 bis 5 erzielt.



   Beispiel 2
Die Handelsmarke Chromechtschwarz 64 (gestellt aus den Komponenten   Chromogenschwarzbraun,      Chromogen-      marineblau    und   Metachromgrün    G) wurde in der Salzform in Wasser gelöst, mit einem stark kationisch wirkenden Produkt    < (Wofafix    WWS  zur Reaktion gebracht und mit verdünnter Schwefelsäure ausgefällt. Der ausgefällte Farbstoff wurde abfiltriert und getrocknet und in dieser Form dem Färbebad zugegeben. Das Weiterfärben und   ehromieren    erfolgte nach der für Chromechtfarbstoffe üblichen Weise.



   Ausgefärbt auf Wollgarn in einem tiefen Schwarzton wurde ein Reibechtheitswert von 4 erzielt. Der Vergleich mit Chromechtschwarz 64 (unverändert) erbrachte, in gleicher Farbtiefe ausgefärbt, einen Reibechtheitswert von 3.



   Beispiel 3
Ein in den löslich machenden Gruppen blockierter schwarzer Wollfarbstoff wird erzielt, wenn 1 Mol 4-Nitro-2-amido-phenol in   herkömmlicher    Weise diazotiert und mit einer Mischung aus 0,7 Mol 2-Phenylamino-8 -naphthol-6-sulfosäure und 0,3 Mol 2-Phenylamino-5   -naphthol- 6-sulfosäure    in schwach alkalischem Bereich gekuppelt wird. Nach beendeter Kupplung wird die Blokkierung der löslich machenden Gruppen durch Zusatz von FAST 70 (7 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Farbstoff) in der   Reaktionsmischung    vorgenommen.



   Bei etwa 550C wird der Farbstoff durch Zugabe von verdünnter Schwefelsäure ausgefällt (pH   zur    2).



   Das so gewonnene Produkt ist universell als Nachchromierungsfarbstoff in der Wollechtfärberei einsetzbar und weist als Vorteil zu den bekannten Marken eine hervorragende Reibechtheit (4 bis 5) sowie eine vereinfachte Applikationstechnologie (muss nicht kochend gelöst werden) auf. Die Applikation zeigt das folgende Beispiel.



  Färbevorschrift:
18 kg Kreuzspulen reine Wolle   (Kammgarn)    werden auf einem Kreuzspulapparat wie folgt gefärbt:
900 g des nach Beispiel 3 hergestellten Farbstoffs werden durch Übergiessen von 1 1 kaltem Wasser angeschlämmt und in dieser ungelösten Form den mit 18 000 g Kreuzspulen, 360 ml Essigsäure, 30%ig, und 2000 g Natriumsulfat, kalz., beschickten 600C warmen Färbebad zugesetzt. Anschliessend wird 10 Minuten der Apparat bei angestellter Zirkulation laufen gelassen. Hierauf erhöht man die Badtemperatur innerhalb 20 Minuten zum Kochen und setzt nach 20 Minuten Kochzeit 360 ml Ameisensäure, 80%ig, nach. Es wird weitere 20 Minuten kochend gefärbt, und anschliessend kühlt man das Bad auf 700C ab, gibt 180 g Kaliumdichromat zu, heizt das Bad erneut auf Kochtemperatur und chromiert während 30 Minuten kochend.

  Anschliessend wird gespült und wie üblich fertiggestellt. Es resultiert eine tiefschwarze Färbung von guter Egalität und sehr guten Echtheiten.

 

   Die Applikation des gleichen Farbstoffs in der nicht erfindungsgemässen Form als Natriumsalz muss wie folgt durchgeführt werden:
900 g Farbstoff werden mit kaltem weichem Wasser angeteigt und anschliessend mit 30 1 heissem Wasser übergossen, das hierauf aufgekocht werden muss. Zur Beschleunigung des Lösens wird kräftig gerührt. Der gelöste Farbstoff wird anschliessend durch ein Filtertuch oder Sieb dem mit 18 000 g Kreuzspulen, 720 ml Essigsäure, 30%ig, 720 g Wolysin MF (Egalisiermittel auf Basis eines Kondensationsproduktes aus oxäthylierten Alkylphenolen, Hexamethylentetramin und Triäthanolamin) und   2000    g Natriumsulfat, kalz., beschickten   500C    warmen Färbebad zugesetzt. Nach einer Laufzeit des Apparates von 10 Minuten wird das Bad langsam inner  halb von 50 bis 60 Minuten zum Kochen getrieben.

  Nach 20 Minuten Kochzeit werden 360 ml Ameisensäure, 80%ig, nachgesetzt, und nach weiteren 20 Minuten wird das Bad auf 700C abgekühlt, und 180 g Kaliumdichromat werden zugesetzt.



   Die   Chroinierung    erfolgt in analoger Weise wie bei dem kationisch blockierten Farbstoff.



   Zur Erzielung einer guten Egalität und gleichmässigen Durchfärbung auf Kreuzspulen ist wie vorstehend angeführt ein Egalisiermittel einzusetzen, und die Badtemperatur muss langsam erhöht werden.



   Bei dem kationisch blockierten Farbstoff dagegen benötigt man kein Egalisiermittel, und die Temperatur des Färbebades kann wesentlich rascher gesteigert werden, was eine Verkürzung der Färbezeit gestattet. Da der blokkierte Farbstoff sauer reagiert, benötigt man ausserdem eine geringere Säuremenge zum Färben.

 

   Beispiel 4
Der Farbstoff Mordant Blue   7/C.I.    17940 liegt nach der Kupplung in schwach saurer Reaktionslösung vor.



  Es wird eine Blockierung der löslich machenden Gruppen durch Zusatz eines Alkylpolyglykoläthers mit einem Oxäthylierungsgrad von etwa 150 (Oxydwachs A, Handelsprodukt von Buna) herbeigeführt. Zur Blockierung von 100 Gewichtsteilen reinem Farbstoff werden 10 Gewichtsteile reines Oxydwachs A benötigt. Durch Zugabe verdünnter Schwefelsäure wird der Farbstoff bei erhöhter Temperatur ausgefällt. Die Ausfällung geschieht in einem pH-Bereich von 2 bis 3.



   Der so gewonnene Farbstoff kann ungelöst dem Färbebad, angeteigt oder als Pulver eingestreut, zugesetzt werden. In seinen Eigenschaften verhält er sich wie der Farbstoff in Form seines Natriumsalzes, hat jedoch ihm gegenüber den Vorteil der vereinfachten Anwendungstechnologie. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von Farbstoffen zum Färben von aminogruppenhaltigen Fasern mit vereinfachter Applikationstechnik, dadurch gekennzeichnet, dass man Farbstoffe, die Sulfonsäure- und/oder Carboxylgruppen enthalten, in Wasser aufgeschlämmt mit schwach oder stark kationisch reagierenden Verbindungen durch Temperaturerhöhung bis maximal 600C zu Anlagerungsverbindungen umsetzt, wobei solche kationisch reagierenden Verbindungen gewählt werden, deren Anlagerungsverbindungen in der Hitze des Färbebades reversibel aufgespalten werden.