Pierwszenstwo: 05.XI.1965 Wielka Brytania Opublikowano: 15. X. 1970 61192 KI. 8 m, 12 MKP D 06 p, 3/66 UKD Wlasciciel patentu: Imperial Chemical Industries Limited, Londyn (Wielka Brytania) Sposób barwienia wlókienniczych materialów celulozowych i Wynalazek dotyczy sposobu barwienia wlókien¬ niczych materialów celulozowych barwnikami re¬ aktywnymi. Okreslenie „barwnik reaktywny" ozna¬ cza zwiazek barwnikowy zdolny do reakcji w sro¬ dowisku wTodnym z czasteczka celulozy w obec¬ nosci srodka alkalicznego. Barwniki tego typu sa powszechnie znane.Wada dotychczas stosowanych sposobów barwie¬ nia wlókienniczych materialów celulozowych barw¬ nikami reaktywnymi jest fakt, ze reakcji barwni¬ ka z czasteczka celulozy towarzyszy uboczna re¬ akcja z woda, wskutek czego czesc barwnika nie jest zdolna do reakcji z czasteczka celulozy. Re¬ akcja uboczna w znacznym stopniu wystepuje zwlaszcza w przypadku stosowania duzego steze¬ nia barwnika w celu uzyskania glebokich odcieni, a szczególnie wtedy, gdy stosuje sie mieszaniny barwników w celu uzyskania odcieni takich, jak ciemny braz, oliwka, szary i czarny.Stwierdzono, ze lepsze wyczerpanie z kapieli far- biarskiej i utrwalenie barwnika na wlókienni¬ czym materiale celulozowym oraz lepsza trwalosc wybarwienia przez drukowanie na tkaninie, jak równiez wyjatkowo glebokie odcienie barwy oraz odpornosc na swiatlo i pranie, uzyskuje sie przez chemiczna modyfikacje wlókna celulozowego, po¬ legajaca na wprowadzeniu do czasteczek celulozy grup aminy pierwszorzedowej w wyniku reakcji celulozy ze zwiazkiem barwnikowym chloro-sym- -triazynowym zawierajacym podstawniki aminowe. 20 30 Sposób barwienia wlókienniczych materialów ce¬ lulozowych wedlug wynalazku, polega na tym, ze do czasteczek celulozy wybarwianego materialu wprowadza sie grupy aminy pierwszorzedowej przez obróbke materialu zwiazkiem barwnikowym chloro-sym-triazynowym, zawierajacym pierscien aromatyczny z grupa kwasu amidosulfonowego w postaci soli metalu alkalicznego, wprowadzony zwiazek ewentualnie utrwala sie na wlóknie ce¬ lulozowym przez dzialanie srodkiem wiazacym kwas, a nastepnie przetwarza grupy NHS03H w grupy NH2 przez dzialanie rozcienczonym kwasem, po czym material celulozowy poddaje sie obróbce reaktywnym barwnikiem w srodowisku wodnym.Jako zwiazek barwnikowy chloro-sym-triazyno- wy korzystnie stosuje sie pochodna chloro-sym- -triazynylowa o wzorze 1, 2, 4 lub 5, zawierajaca, jedna lub dwie grupy kwasu amidosulfonowego w postaci soli metalu alkalicznego, podstawionego przy pierscieniu aromatycznym oraz co najmniej 2 grupy powodujace rozpuszczalnosc barwnika w wodzie. Jako reaktywny barwnik korzystnie sto¬ suje sie barwnik dwuchloro-sym-triazynowy o wzorze 6 lub 7 zawierajacy dwie grupy sulfonowe, powodujace rozpuszczalnosc w wodzie.Obróbke zwiazkiem barwnikowym chloro-sym- -triazynowym prowadzi sie w znany sposób stoso¬ wany w metodach barwienia wlókienniczych ma¬ terialów celulozowych barwnikami reaktywnymi z celuloza. 61192i 3 Zwiazek barwnikowy ewentualnie utrwala sie na celulozie za pomoca wodnego roztworu zasady lub soli alkalicznej, a nastepnie przetwarza sie grupy NHS03H w grupy NH2 za pomoca rozcienczonego kwasu, np. solnego i po usunieciu resztek kwasu, 5 przez plukanie do uzyskania odczynu obojetnego, material celulozowy o zmodyfikowanych czastecz¬ kach celulozy poddaje sie barwieniu z kapieli far- biarskiej lub drukowaniu barwnikiem reaktywnym dwuchloro-sym-triazynowym w znany sposób sto- lfl sowany przy barwieniu barwnikami reaktywnymi.W odmianie sposobu wedlug wynalazku stosuje sie jako modyfikator czasteczek celulozy zwia¬ zek barwnikowy chloro-sym-triazynowy zawieraja¬ cy pierscien aromatyczny z grupa aminowa pierw- 15 szorzedowa, taki jak zwiazek o wzorze 3. Po ob¬ róbce materialu celulozowego zwiazkiem barwni¬ kowym o wzorze 3 i utrwaleniu zwiazku na celu¬ lozie przez dzialanie srodkiem wiazacym kwas, material celulozowy wybarwia sie w znany sposób 20 z kapieli farbiarskiej lub przez drukowanie, barw¬ nikiem reaktywnym dwuchloro-sym-triazynowym, w znany sposób.Sposobem wedlug wynalazku uzyskuje sie wyjat¬ kowo glebokie odcienie wybarwienia przez wpro¬ wadzenie do celulozy, jako modyfikatora zwiazku barwnikowego zawierajacego grupy aminy pierw- szorzedowej i spowodowanie kumulacji barwy w koncowym stadium wybarwiania barwnikiem re¬ aktywnym z grupy dwuchloro-sym-triazyny, przy czym otrzymane kolory sa bardzo trwale na dzia¬ lanie swiatla i pranie.Podane nizej przyklady objasniaja wynalazek, nie ograniczajac jego zakresu. Czesci i procenty oznaczaja czesci wagowe.Przyklad I. 100 czesci merceryzowanej prze¬ dzy bawelnianej zanurza sie w roztworze 5 czesci kompleksu miedziowego zwiazku o wzorze 1 w 1500 czesciach wody i mieszajac ogrzewa do tern- 40 peratury 80°C, a nastepnie dodaje 75 czesci soli.Po uplywie 10 minut, utrzymujac te same warunki procesu, dodaje sie 30 czesci weglanu sodowego i kontynuuje proces w ciagu dalszych 40 minut.Przedze, po wyjeciu z roztworu, plucze sie woda 45 i ogrzewa w temperaturze wrzenia w ciagu 5 mi¬ nut w 0,2% roztworze wodnym detergenta, a na¬ stepnie w ciagu 5 minut w temperaturze wrzenia w 0,4%-owym roztworze kwasu solnego, po czym plucze w wodzie i w l°/o-owym wodnym roztworze 50 wodoroweglanu sodowego, w temperaturze 80 °C w ciagu 5 minut, w celu usuniecia resztek kwasu.Przygotowana w powyzszy sposób przedze barwi sie z kapieli w ciagu 60 minut, przy krotnosci ka¬ pieli 15: 1, z zastosowaniem 5 czesci barwnika o wzorze 6 i zawartosci 50 g soli i 2 g dwuwodoroorto- fosforanu sodowego jako buforu. Przedze po wy¬ jeciu z kapieli plucze sie w wodzie, a nastepnie w ciagu 10 minut we wrzacym 0,2%-owym roz¬ tworze detergenta i otrzymuje wybarwienie o bar¬ dzo glebokim odcieniu purpury.W przypadku uzycia barwnika o wzorze 6 i bar¬ wienia w ciagu 20 minut w kapieli zawierajacej 50 g soli w 1 litrze, a nastepnie po dodaniu do kapieli weglanu sodu w ilosci 10 g/l i dalszym 65 4 ^ barwieniu w ciagu 40 minut, otrzymuje sie glebszy odcien czerwieni.Przyklad II. Postepujac w sposób jak opi¬ sano w przykladzie I, z ta róznica, ze zamiast kompleksu miedziowego stosuje sie roztwór za¬ wierajacy 5 czesci zwiazku o wzorze 2 i 2 porcje po 150 czesci soli, otrzymuje sie glebokie odcienie jasnej czerwieni, przy czym przy uzyciu w konco¬ wej fazie barwienia barwnikiem o wzorze 6 we¬ glanu sodowego otrzymuje sie glebszy odcien czer¬ wieni.Przyklad III. 100 czesci bawelny zanurza sie w kapieli farbiarskiej zawierajacej 40 czesci bar¬ wnika o wzorze 2, 20 czesci weglanu sodowego i 200 czesci mocznika w 1000 czesciach wody, w temperaturze pokojowej, po czym bawelne wy¬ ciska sie pomiedzy walkami do calkowitej wagi 200 czesci.. Impregnowana tkanine suszy sie ciep¬ lym powietrzem, a nastepnie ogrzewa w ciagu 3 minut do temperatury 140°C. Po wyplukaniu woda i wrzacym 0,2%-owym wodnym roztworem detergenta w ciagu 5 minut, wybarwiona tkanine plucze sie wrzacym 0,4%-owym roztworem kwasu solnego, nastepnie woda i w ciagu 5 minut 1% roztworem wodnym kwasnego weglanu sodowego, w temperaturze 80°C, w celu usuniecia pozostale¬ go kwasu i suszy. Wysuszona tkanine zanurza sie w obojetnej kapieli farbiarskiej zawierajacej 20 czesci barwnika o wzorze 6 i 2 czesci detergentu w 1000 czesciach wody, po czym wyciska pomie¬ dzy walkami do wagi ogólnej 200 czesci i pozo¬ stawia w temperaturze pokojowej w ciagu 2 go¬ dzin. Nastepnie tkanine plucze sie woda, a na¬ stepnie w ciagu 5 minut wrzacym 0,2%-owym roztworem detergenta. Po wysuszeniu otrzymuje sie trwaly szkarlatny odcien.Przyklad IV. 100 czesci bawelny zanurza sie w kapieli farbiarskiej zawierajacej 20 czesci barw¬ nika o wzorze 3, 10 czesci weglanu sodowego i 2 czesci detergenta w 1000 czesciach wody, po czym tkanine wyciska pomiedzy walkami do calkowitej wagi 200 czesci. Po wysuszeniu goracym powie¬ trzem i parowaniu w temperaturze 100°C w ciagu 3 minut, impregnowana tkanine plucze sie zimna woda i w ciagu 5 minut wrzacym 0,2%-owym roz¬ tworem detergenta, po czym zanurza w obojet¬ nej kapieli farbiarskiej 20 czesci barwnika o wzo¬ rze 6 w 1000 czesciach wody, w temperaturze 40°C w ciagu 10 minut, a nastepnie tkanine plucze sie najpierw zimna woda, a potem w ciagu 5 minut wrzacym 0,2%-owym roztworem detergenta. Po wysuszeniu otrzymuje sie trwaly odcien szkarlatu.Przyklad V. Postepujac w sposób jak opisa¬ no w przykladzie III, z ta róznica, ze zamiast bar¬ wnika o wzorze 2 stosuje sie miedziowy kompleks zwiazku o wzorze 4, otrzymuje sie gleboki odcien purpury.P r z y k l a d VI. 100 czesci bielonej niemercery- zowanej tkaniny bawelnianej zanurza sie w kapieli farbiarskiej zawierajacej 20 czesci barwnika o wTzorze 5, 20 czesci weglanu sodowego, 200 czesci mocznika i 5 czesci detergenta w 1000 czesciach wody, po czym wyciska pomiedzy walkami do ogólnej wagi 200 czesci. Impregnowana tkanine suszy sie goracym powietrzem, a nastepnie ogrze-1 5 wa w ciagu 5 minut w temperaturze 120°C. Po wyplukaniu zimna woda, a nastepnie w ciagu 5 minut wrzacym 0,2%-owym roztworem deter- genta, tkanine poddaje sie dzialaniu wrzacego 0,4%-owego roztworu kwasu solnego, po czym plu- 5 cze woda a nastepnie w celu usuniecia resztek kwasu plucze sie tkanine 1%-owym roztworem kwasnego weglanu sodowego o temperaturze 80°C, w ciagu 5 minut i suszy.Wysuszona tkanine wybarwia sie z obojetnej io kapieli farbiarskiej. zawierajacej 20 czesci bar¬ wnika o wzorze 7, 60 czesci chlorku sodowego w 2000 czesci wody, w temperaturze 40°C w ciagu 90 minut, po czym plucze zimna woda, a nastep¬ nie w ciagu 5 minut wrzacym 0,2%-owym roz- 15 tworem detergenta. Po wysuszeniu otrzymuje sie trwaly odcien szkarlatu.Przyklad VII. Merceryzowana tkanina ba¬ welniana o prostym splocie wybarwia sie w spo¬ sób jak opisano w przykladzie III do momentu 20 dzialania plukania kwasnym weglanem sodu, po czym tkanine drukuje sie mieszanka zawierajaca 4 czesci barwnika o wzorze 6, 10 czesci mocznika, 35 czesci 4%-owego roztworu alginianu sodowego, 1 czesci soli sodowej kwasu m-nitrobenzenosulfo- 25 nowego i 50 czesci wody. Zadrukowana tkanine suszy sie w temperaturze pokojowej w ciagu 1 godziny, po czym plucze woda, a nastepnie w cia¬ gu 5 minut wrzacym roztworem 0,2%-owym de¬ tergenta, po czym ponownie woda. Po wysuszeniu 30 otrzymuje sie szkarlatny druk na zlocistym pod¬ lozu, przy czym obie barwy wykazuja doskonala trwalosc.Przyklad VIII. Postepujac w sposób jak opi¬ sano w przykladzie VII, z ta róznica, ze suszenie 6 po zadrukowaniu prowadzi sie w ciagu 3 minut w powietrzu o temperaturze 60°C, otrzymuje sie wynik podobny.Barwnik mozna równifz utrwalic przez wysu¬ szenie wybarwionej tkaniny w suszarce bebnowej, w temperaturze 105°C, w ciagu 1 minuty, nastep¬ nie parowanie w temperaturze 100°C co najmniej w ciagu 20 sekund lub para przegrzana o tempe¬ raturze 150°C, co najmniej w ciagu 5 sekund. PL PL PL