[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken oder Färben von cellulosehaltigem
Textilgut Reaktivfarbstoffen und mit Hilfe von Schaum.
[0002] Es ist bekannt, dass man Cellulosefasermaterialien mit Hilfe von verschäumten Druckfarbenkompositionen
färben kann. Dabei werden als Farbkomponenten Pigmente oder Pigmentpräparate eingesetzt,
die stets mit Bindemitteln kombiniert werden. Diese Bindemittel enthaltenden Kompositionen
haben den Nachteil, dass sie den Warengriff beeinträchtigen.
[0003] Beim Bedrucken mit Reaktivfarbstoffen hingegen werden in der Regel keine Binder eingesetzt.
Es tritt daher keine Griffbeeinflussung auf. Um jedoch eine gute Standschärfe mit
Reaktivfarbstoffen zu erreichen, sind grosse Mengen an Verdicker besonders Alginate
erforderlich. Der Nachteil der Verwendung der Alginate ist, dass diese nach dem Drucken
und Fixieren des Farbstoffes wieder ausgewaschen werden müssen. Diese Nachwäsche
braucht einen erheblichen maschinellen Aufwand und erhöht den Verbrauch an Energie,
Wasser und diversen Chemikalien.
[0004] In der EP-A-151091 oder US-A-4 604 099 wird eine Schaumdruckfarbe vorgeschlagen,
die unter Ausschluss von Verdickern verwendet wird und eine gute Standschärfe ergibt.
Diese Schaumdruckfarbe, die neben dem Farbstoff und dem Verschäumer Homopolymerisate,
Mischpolymerisate oder Pfropfpolymerisate auf Basis von Acrylamid oder Methacryl
amid enthält, besitzt im allgemeinen eine genügende Schaumstabilität. Bedingt durch
gewisse Farbstoff-Formulierungen, hohe Scherkräfte und lange Verweilzeiten in der
Applikationsanlage reicht jedoch die Schaumstabilität in manchen Fällen nicht aus.
[0005] Es wurde nun gefunden, dass man die Schaumstabilität wesentlich verbessern kann,
wenn man cellulosehaltiges Textilgut mit dem im weiteren dargelegten Verfahren bedruckt
oder färbt.
[0006] Gegenstand vorliegender Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Bedrucken oder Färben
von cellulosehaltigem Textilgut mit Reaktivfarbstoffen durch Bedrucken oder Färben
des Textilgutes mit einer verschäumten, wässerigen Zubereitung und Fixierung der Farbstoffe
durch Hitzeeinwirkung, wobei die Zubereitung Reaktivfarbstoffe, Schaumbildner, Fixieralkalien,
Homopolymerisate oder Mischpolymerisate des Acrylamids oder Methacrylamids oder Pfropfpolymerisate,
welches aus einem Anlagerungsprodukt von einem Alkylenoxid an einen mindestens dreiwertigen
aliphatischen Alkohol mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und Acrylamid oder Methacrylamid
erhältlich sind, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Zubereitung zusätzlich
ein quaternäres Ammoniumsalz erhalten durch Kondensation (A) eines sulfonierten, asymmetrischen
Bernsteinsäurediesters, welcher als Estergruppen eine Halogenhydringruppe und eine
veretherte Polyalkylenglykolgruppe aufweist, mit (B) einem tertiären aminsubstituierten
N-Alkylamid einer ethylenisch-ungesättigten aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure
enthält.
[0007] Die Kondensation der Komponenten (A) und (B) erfolgt vorteilhafterweise bei einer
Temperatur von 50 bis 100°C, wobei teilweise Spontanpolymerisation eintreten kann.
[0008] Der Bernsteinsäurediester (A) wird dadurch hergestellt, dass man Maleinsäure oder
Maleinsäureanhydrid zuerst mit einem monoveretherten Polyalkylenglykol umsetzt und
dann mit einem Epihalogenhydrin, wie z.B. Epibromhydrin, β-Methylepichlorhydrin oder
vor zugsweise Epichlorhydrin zum gemischten Ester weiter kondensiert. Alsdann wird
der Malonsäurediester mit Alkalidisulfiten, Alkalipyrosulfiten oder Alkalihydrogensulfiten
zum Sulfosuccinat sulfitiert.
[0009] Die Monoveresterung der Maleinsäure wird zweckmässigerweise mit monoveretherten Diolen
der Formel
(1) HO-(CH₂CH₂O

R
durchgeführt, worin
R den Rest eines alilphatischen Monoalkohols mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
8 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt und m 4 bis 120, vorzugsweise 8 bis 60, bedeutet.
[0010] Die Monoalkoholreste können geradkettig oder verzweigtkettig sein. Sie leiten sich
beispielsweise von Butanolen, Amylalkoholen, Neopentylalkohol, Hexanol, 2-Ethylbutanol,
2-Methylpentanol, 2-Ethyl-hexanol, Heptanol, 5-Methylheptan-3-ol, Octan-2-ol, Caprylalkohol,
Trimethylnonylakohol, Decanol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmitylalkohol,
Stearylalkohol, Arachidylalkohol oder Behenylalkohol ab.
[0011] Geeignet sind auch ungesättigte aliphatische Monoalkohole, wie z.B. Crotylalkohol,
Dodecenylalkohol, Hexadecenylakohol oder Oleylalkohol.
[0012] Die Monoalkohole können einzeln oder als Gemische verwendet werden.
[0013] R bedeutet in Formel (1) vorzugsweise Alkyl mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.
[0014] Unverethert weisen die zur Veresterung benötigten Polyethylenglykole vorzugsweise
ein durchschnittliches Molekulargewicht von 350 bis 2600, besonders 660 bis 2300 auf.
[0015] Die zur Herstellung der quaternären Ammoniumsalze als Komponente (B) in Betracht
kommenden tertiären aminsubstituierten N-Alkylamide entsprechen vorteilhafterweise
der Formel

worin
R₁ und R₂ je einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Methyl, Ethyl,
Propyl, Isoproyl, n-Butyl, Isobutyl, sek.-Butyl, n-Amyl oder Isoamyl,
Q Ethylen oder vorzugsweise Propylen und
Z-CO- den Säurerest einer ethylenisch ungesättigten aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure
mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen bedeuten.
[0016] Bei den ethylenisch-ungesättigten Monocarbonsäuren handelt es sich z.B. um die Acrylsäure,
Methacrylsäure, α-Halogenacrylsäure, 2-Hydroxyethylacrylsäure, 2-Cyanoacrylsäure,
Crotonsäure, Vinylessigsäure, Vinylpropionsäure, Allylessigsäure oder Allylhydroxypropionsäure.
[0017] Ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren sind vorzugsweise Fumarsäure, Maleinsäure
oder Itaconsäure, ferner die Mesaconsäure, Citraconsäure, Glutaconsäure oder Methylenmalonsäure.
[0018] Besonders bevorzugte Komponenten (B) entsprechen der Formel

worin
R₃ und R₄ jeweils Methyl, Ethyl oder Propyl und
R₅ Wasserstoff oder Methyl
bedeuten.
[0019] Komponente (B) kann auf übliche Weise durch Umsetzen eines N,N-disubstituierten
Alkylendiamins mit einem Halogenid einer ethylenischungesättigten aliphatischen Mono-
oder Dicarbonsäure beispielsweise mit Acryloylchlorid oder Methacryloylchlorid hergestellt
werden.
[0020] Die Einsatzmengen, in denen derartige quaternäre Ammoniumsalze allein oder als Gemisch
den zu verschäumenden Zubereitungen zugesetzt werden, können sich, je nach Druck-
oder Färbeverfahren von 1 bis 30 g/l in Form von 10 bis 25%igen wässerigen Lösungen
bewegen. So haben sich Mengen von 3 bis 15 g in Form von 20 % wässerigen Lösungen,
je Liter unverschäumter Zubereitung als vorteilhaft erwiesen.
[0021] Als erfindungsgemäss verwendete Polymerisate auf Basis von Acrylamid oder Methacrylamid
kommen vorzugsweise die definitionsgemässen Acrylamid-Pfropfpolymerisate in Betracht.
[0022] Bevorzugt sind Pfropfpolymerisate, welche durch Pfropfpolymerisation von Methacrylamid
oder insbesondere Acrylamid auf ein Anlagerungsprodukt von 4 bis 100 Mol, vorzugsweise
40 bis 80 Mol Propylenoxid an 3 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisende drei- bis sechswertige
Alkanole erhältlich sind. Diese Alkanole können geradkettig oder verzweigt sein. Als
Beispiele seien Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Erythrit, Pentaerythrit,
Mannit oder Sorbit genannt.
[0023] Weitere geeignete Pfropfpolymerisate sind diejenigen, die durch Aufpfropfen von Methacrylamid
oder Acrylamid auf Anlagerungsprodukte von Gemischen aus Ethylenoxid und Propylenoxid
oder auch von Ethylenoxid allein an die genannten mehrwertigen Alkohole hergestellt
werden.
[0024] Als besonders geeignet haben sich vor allem Pfropfpolymerisate aus Acrylamid und
Anlagerungsprodukte von 40 bis 80 Mol Propylenoxid an 1 Mol Glycerin erwiesen.
[0025] Die erfindungsgemäss verwendeten Pfropfpolymerisate enthalten vorteilhafterweise
2,5 bis 50 Gew.% des definierten Anlagerungsproduktes als Stammkette und 50 bis 97,5
Gew.% aufgepfropftes Methacrylamid oder vorzugsweise Acrylamid als Seitenketten.
[0026] Bevorzugt weisen die Pfropfpolymerisate 2,5 bis 30 Gew.% des definitionsgemässen
Alkylenoxidadduktes und 70 bis 97,5 Gew.% aufgepfropftes Methacrylamid oder insbesondere
Acrylamid auf. Noch bevorzugter beträgt der Amidanteil 80 bis 97,5 Gew.%, bezogen
auf das Pfropfpolymerisat.
[0027] Unter diesen Produkten werden solche, die als Stammkette 4 bis 20 Gew.% des Anlagerungsproduktes
von 40 bis 80 Mol Propylenoxid an 1 Mol Glycerin und 80 bis 96 Gew.% Acrylamid enthalten,
besonders bevorzugt.
[0028] Die angegebenen Prozentsätze beziehen sich auf das gesamte Pfropfpolymerisat.
[0029] Die Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten Acrylamid-Pfropfpolymerisate erfolgt
nach an sich bekannten Methoden, zweckmässig in der Weise, dass man (1) ein Anlagerungsprodukt
von einem Alkylenoxid an einen mindestens dreiwertigen aliphatischen Alkohol von 3
bis 10 Kohlenstoffatomen mit (2) Acrylamid oder Methacrylamid und in Gegenwart von
Katalysatoren, zweckmässig bei einer Temperatur von 40 bis 100°C polymerisiert. Man
erhält somit vorwiegend Pfropfpolymerisate, in denen das Alkylenoxidaddukt die Stammkette
bildet, die an einzelne Kohlenstoffatome das aufgepfropfte Acrylamid oder Methacrylamid
in Form von Seitenketten enthält. Einzelheiten zur Herstellung der Acrylamid-Pfropfpolymerisate
sind z.B. in der Europäischen Patent-Veröffentlichung 151091 oder in der US-A-4ʹ494ʹ956
beschrieben.
[0030] Die Einsatzmengen, in denen die erforderlichen Acrylamid-Polymerisate allein oder
als Gemisch den zu verschäumenden Zubereitungen zugesetzt werden, können sich, je
nach Druck- oder Färbeverfahren, zwischen 0,5 bis 30 g/l in Form wässeriger Lösungen
bewegen. So haben sich Mengen von 0,5 bis 20 g, vorteilhafterweise 0,5 bis 10 g und
vorzugsweise 1 bis 5 g in Form von 2 bis 10%igen wässerigen Lösungen, je Liter unverschäumter
Zubereitung als vorteilhaft erwiesen.
[0031] Zum Schaumauftrag können anstelle der genannten Acrylamid-Pfropfpolymerisate auch
lineare oder verzweigte Polymere des Acrylsäureamids oder Methacrylsäureamids sowie
Mischpolymerisate aus Acrylsäureamid oder Methacrylsäureamid und weiteren ethylenisch-ungesättigten
Monomeren, wie z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Halogenacrylsäure, 2-Hydroxyethylacrylsäure,
α-Cyanoacrylsäure, Crotonsäure, Vinylessigsäure, Maleinsäure, Acrylnitril, Methacrylnitril,
Vinylalkylether, (Methylvinylether, Isopropylvinylether), Vinylester (Vinylacetat),
Styrol, Vinyltoluol, Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure oder
Estern der genannten α,β-ungesättigten Carbonsäuren und vor allem Halbestern der Maleinsäure
mit Anlagerungsprodukten von 2 bis 15 Mol Ethylenoxid an Monoalkoholen mit 8 bis 22
Kohlenstoffatomen, verwendet werden. Das Gewichtsverhältnis des Acrylsäureamids zu
den anderen Monomeren ist vorzugsweise von 9:1 bis 1:1.
[0032] Als Schaumbildner eignen sich in der Regel anionische oder nichtionogene Verbindungen
mit oberflächenaktiven Eigenschaften, nachfolgend als Tenside bezeichnet. Die Tenside
verringern die Oberflächenspannung von Lösungen und erleichtern und stabilisieren
damit die Schaumbildung. Sowohl die anionischen als auch die nichtionogenen Tenside
können als Einzelverbindungen, als Mischungen untereinander oder als Kombinationen
aus anionischen und nichtionogenen Tensiden vorhanden sein.
[0033] Beispielsweise kommen als anionische Tenside in Frage:
- sulfatierte aliphatische Alkohole, deren Alkylkette 8 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist,
z.B. sulfatierter Laurylalkohol;
- sulfatierte ungesättigte Fettsäuren oder Fettsäureniederalkylester, die im Fettrest
8 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, z.B. Rizinolsäure und solche Fettsäuren enthaltende
Oele, z.B. Rizinusöl;
- Alkylarylsulfonate mit einer oder zwei geradkettigen oder verzweigten Alkylketten
mit insgesamt mindestens 6 Kohlenstoffatomen, z.B. Dodecylbenzolsulfonate, Dibutylnaphthalinsulfonate
oder 3,7-Diisobutyl-naphthalinsulfonate;
- sulfonierte 1-Benzyl-2-alkylbenzimidazole mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest;
- Sulfonate von Polycarbonsäureestern, z.B. Dioctylsulfosuccinate oder Sulfosuccinamide;
- die als Seifen bezeichneten Alkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalze von Fettsäuren
mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, z.B. Kolophoniumsalze;
- Ester von Polyalkoholen, insbesondere Mono- oder Diglyceride von Fettsäuren mit
12 bis 18 Kohlenstoffatomen, z.B. Monoglyceride der Laurin-, Stearin- oder Oelsäure,
und
- die mit einer organischen Dicarbonsäure, wie z.B. Maleinsäure, Malonsäure oder Sulfobernsteinsäure,
vorzugsweise jedoch mit einer anorganischen mehrbasischen Säure, wie z.B. o-Phosphorsäure
oder insbesondere Schwefelsäure in einen sauren Ester übergeführten Anlagerungsprodukte
von 1 bis 60, vorzugsweise 2 bis 30 Mol, Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Fettamine,
Fettamide, Fettsäuren oder Fettalkohole je mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, an Alkylphenole
mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, o-Phenylphenol, Benzylphenol oder
an drei- bis sechswertige Alkanole mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen.
[0034] Der Säurerest dieser anionischen Tenside liegt in der Regel in Salzform, d.h. als
Alkalimetall-, Ammonium- oder Aminsalz vor. Beispiele für solche Salze sind Lithium-,
Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Trimethylamin-, Ethanolamin-, Diethanolamin- oder Triethanolaminsalze.
[0035] Gut geeignete anionische Tenside als Schaumbildner sind
(1) saure Ester oder deren Salze eines Polyadduktes von 2 bis 15 Mol Ethylenoxid an
1 Mol Fettalkohol mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder an 1 Mol Alkylphenol mit 4 bis
12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest;
(2) Alkylsulfate, deren Alkylkette 8 bis 20 Kohlenstoffatome enthält z.B. Laurylsulfat;
(3) Alkylphenylsulfonate mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Alkylrest; oder
(4) Dialkylnaphthalinsulfonate mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen pro Alkylrest.
[0036] Die Komponenten (1) bis (4) können allein oder als Mischungen untereinander als Schaumbildner
verwendet werden.
[0037] Das nichtionogene Tensid ist vorteilhafterweise ein nichtionogenes Alkylenoxydanlagerungsprodukt
von 1 bis 100 Mol Alkylenoxyd, z.B. Ethylenoxyd und/oder Propylenoxid, an 1 Mol eines
aliphatischen Monoalkohols mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen, eines 3- bis 6-wertigen
aliphatischen Alkohols, eines gegebenenfalls durch Alkyl oder Phenyl substituierten
Phenols oder einer Fettsäure mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen.
[0038] Als nichtionogene Tenside seien beispielsweise genannt:
- Fettalkohole mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vor allem Cetylalkohol;
- Anlagerungsprodukte von vorzugsweise 2 bis 80 Mol Alkylenoxyd, insbesondere Ethylenoxyd,
wobei einzelne Ethylenoxydeinheiten durch substituierte Epoxyde, wie Styroloxyd und/oder
Propylenoxyd, ersetzt sein können, an höhere ungesättigte oder gesättigte Monoalkohole,
Fettsäuren, Fettamine oder Fettamide mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder an Phenylphenol
oder Alkylphenole, deren Alkylreste mindestens 4 Kohlenstoffatome aufweisen;
- Alkylenoxyd-, insbesondere Ethylenoxyd- und/oder Propylenoxyd-Kondensationsprodukte
(Blockpolymerisate);
- Umsetzungsprodukte aus einer 8 bis 22 Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäure und
einem primären oder sekundären, mindestens eine Hydroxyniederalkyl- oder Niederalkoxyniederalkylgruppe
aufweisenden Amin oder Alkylenoxyd-Anlagerungsprodukte dieser hydroxyalkylgruppenhaltigen
Umsetzungsprodukte, wobei die Umsetzung so erfolgt, dass das molekulare Mengenverhältnis
zwischen Hydroxyalkylamin und Fettsäure 1:1 und grösser als 1, z.B. 1:1 bis 2:1 sein
kann, und
- Anlagerungsprodukte von Propylenoxyd an einen drei- bis sechswertigen aliphatischen
Alkohol von 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, z.B. Glycerin oder Pentaerythrit, wobei die
Polypropylenoxydaddukte ein durchschnittliches Molekulargewicht von 250 bis 1800,
vorzugsweise 400 bis 900, aufweisen.
[0039] Gut geeignete nichtionogene Tenside als Schaumbildner sind:
(5) Anlagerungsprodukte von 2 bis 15 Mol Ethylenoxyd an 1 Mol eines aliphatischen
Monoalkohols oder Fettsäure mit jeweils 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder an 1 Mol Alkylphenol
mit insgesamt 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, insbesondere das Anlagerungsprodukt
von 2 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Cetylalkohol;
(6) Fettsäurealkanolamide mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest und 2 bis
6 Kohlenstoffatomen im Alkanolteil.
[0040] Weitere gut geeignete nichtionogene Tenside sind Blockpolymerisate der Formel

worin Rʹ Wasserstoff, Alkyl oder Alkenyl mit höchstens 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
8 bis 16 Kohlenstoffatomen, o-Phenylphenyl oder Alkylphenyl mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen
im Alkylteil, von Z₁ und Z₂ eines Wasserstoff und das andere Methyl, y 1 bis 75, vorzugsweise
3 bis 50 und x 1 bis 30 und die Summe von n₁ + n₂ 3 bis 50, vorzugsweise 3 bis 30
und von y₁ + y₂ 2 bis 30, vorzugsweise 4 bis 20 beträgt und n₂ und y₂ auch 0 sein
können.
[0041] Bevorzugte Blockpolymerisate der Formel (4) sind diejenigen, worin Rʹ Alkyl oder
Alkenyl von 4 bis 18, vorzugsweise 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, y 1 bis 30, vorzugsweise
3 bis 15, n₁ 3 bis 30 und n₂ 0 bedeuten.
[0042] Besonders vorteilhafte Blockpolymerisate sind Fettalkoholpolyglykolmischether, insbesondere
Anlagerungsprodukte von 3 bis 30 Mol Ethylenoxid und 3 bis 30 Mol Propylenoxid an
aliphatische Monoalkohole von 8 bis 22 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Alkanole von
8 bis 16 Kohlenstoffatomen.
[0043] Diese Blockpolymerisate sind vorteilhafterweise aus 10 bis 50 Gewichtsprozent sich
von Ethylenoxid und 50 bis 90 Gewichtsprozent sich von Propylenoxid ableitenden Einheiten
aufgebaut und besitzen ein Molekulargewicht von 300 bis 7000, insbesondere 350 bis
3500.
[0044] Als nichtionogene Tenside können ferner Siloxan-Oxyalkylen-Copolymerisate verwendet
werden. Es handelt sich bei diesen Polymeren um Umsetzungsprodukte aus halogensubstituierten
Organopolysiloxanen und Alkalimetallsalzen von Polyoxyalkylen, z.B. Polyethylen- oder
Polypropylenglykolen. Derartige Verbindungen sind z.B. in der Europäischen Patentschrift
30 919 oder 49 832 beschrieben.
[0045] Bevorzugte Blockpolymerisate und Siloxan-Oxyalkylen-Copolymerisate, die als Schaumbildner
oder Schaummoderator eingesetzt werden, haben zweckmässigerweise einen Trübungspunkt
von 15 bis 70°C, vorzugsweise 25 bis 50°C. Der Trübungspunkt wird z.B. nach DIN 53
917 bestimmt.
[0046] Die erfindungsgemäss verwendeten Schaumbildner werden vorzugsweise in Form von Mischungen
der obengenannten anionischen und/oder nichtionogenen Tenside eingesetzt.
[0047] Zusätzlich zu den genannten anionischen und/oder nichtionogenen Tensiden können die
schaumbildenden Mischungen kationaktive quaternäre Ammoniumsalze enthalten. Letztere
können z.B. durch Umsetzung aliphatischer Fettamine, deren Alkyl- oder Alkenylreste
8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, wie z.B. Dodecylamin, Hexadecylamin, Heptadecylamin,
Octadecylamin, Talgfettamin, Behenylamin oder Oleylamin oder Di- und Triamine, wie
z.B. Dodecylpropylendiamin, Octadecylethylendiamin und Octadecyldiethylentriamin mit
1 bis 35 Aequivalenten eines Alkylenoxides, z.B. Propylenoxid, vor allem aber Ethylenoxid
oder einem Gemisch aus Propylenoxid und Ethylenoxid und fakultativ zusätzlich mit
1 bis 2 Aequivalenten Styroloxid und durch anschliessende Umsetzung mit üblichen Quaternisierungsmitteln,
wie z.B. Methyl-, Ethyl- oder Benzylhalogenid, Diethylsulfat und vor allem Dimethylsulfat,
Halogenhydrine, Halogencarbonsäureamide, wie z.B. Chloracetamid, hergestellt werden.
[0048] Es können auch Gemische von diesen kationaktiven Hilfsstoffen zum Einsatz kommen.
[0049] Als besonders geeignete kationaktive Hilfsstoffe haben sich mit Dimethylsulfat, Diethylsulfat
oder C₁-C₂-Alkylhalogeniden, z.B. Methylchlorid oder -jodid quaternisierte Produkte
von Anlagerungsprodukten von 2 bis 35 Mol Ethylenoxid und gegebenenfalls zusätzlich
1 Mol Styroloxid an Alkylamine oder Alkenylamine mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen oder
deren Gemisch erwiesen.
[0050] Bevorzugte Gemische von Schaumbildnern sind z.B. Kombinationen aus den Komponenten
(1), (2), (3), (4), (5) und (6) und vor allem solche aus
(A) Alkylsulfonaten mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen und Fettalkoholen mit 12 bis 22
Kohlenstoffatomen oder Anlagerungsprodukten von 1 bis 4 Mol Ethylenoxid an diese Fettalkohole,
(B) Anlagerungsprodukten von 2 bis 12 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Alkylphenol mit 4 bis
12 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, Natriumsalzen von Schwefelsäureestern von Fettalkohol-Ethylenoxidaddukten
mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkoholteil und 2 bis 4 Ethylenoxideinheiten, und
Fettsäurediethanolamiden mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest,
(C) Anlagerungsprodukten von 1 bis 15 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol mit 12
bis 22 Kohlenstoffatomen und Fettsäurediethanolamiden mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
im Fettsäurerest,
(D) Natriumsalzen von Schwefelsäureestern von Fettalkoholethylenoxidaddukten mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkoholteil und 2 bis 4 Ethylenoxideinheiten, Fettsäurediethanolamiden
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest und gegebenenfalls Anlagerungsprodukten
von 1 bis 4 Mol Ethylenoxid an C₁₂-C₂₂-Fettalkohole,
(E) Natriumsalzen von Schwefelsäureestern von Fettalkoholethylenoxidaddukten mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkoholteil und 2 bis 4 Ethylenoxideinheiten, Fettsäurediethanolamiden
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest, Alkylbenzolsulfonaten mit 8 bis 12
Kohlenstoffatomen im Alkylteil und gegebenenfalls zusätzlich dem Dinatriumsalz der
1-Benzyl-2-C₁₇-C₁₈-Alkylbenzimidazoldisulfonsäure,
(F) einem Schwefelsäureester oder dessen Salze eines Anlagerungsproduktes von 2 bis
15 Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines aliphatischen Monoalkohols mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen
oder insbesondere an 1 Mol eines Alkylphenols mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
und einem Anlagerungsprodukt von 3 bis 10 Mol Ethylenoxid und 3 bis 10 Mol Propylenoxid
an 1 Mol eines aliphatischen Monoalkohols mit 8 bis 16 Kohlenstoffatomen, oder
(G) einem Schwefelsäureester oder dessen Salze (insbesondere Diethanolaminsalze),
eines Anlagerungsproduktes von 2 bis 15 Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines aliphatischen
Monoalkohols mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, einem Fettsäurediethanolamid mit 8 bis
18 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest, einem Dialkylnaphthalinsulfonat mit 3 bis
5 Kohlenstoffatomen pro Alkylrest und gegebenenfalls einem Anlagerungsprodukt von
2 bis 80 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder
einem mit Dimethylsulfat quaternisierten Anlagerungsprodukt von 1 Mol Styroloxid und
10 bis 30 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettamin mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen.
[0051] Die schaumbildenden Mischungen können durch einfaches Verrühren der Komponenten mit
Wasser hergestellt werden. Gewünschtenfalls können die Schaumbildner in Form einer
oder mehrerer Mischungen den Behandlungsflotten zugesetzt werden. Dabei können die
einzelnen Mischungen auch als Schaummoderator, Schaumstabilisator oder Netzmittel
dienen.
[0052] Die Einsatzmengen, in denen die Schaumbildner, vorzugsweise in Form von Mischungen,
den Zubereitungen zugesetzt werden, bewegen sich je nach Druck- oder Färbeverfahren
zwischen 5 und 200 g, vorzugsweise zwischen 10 und 100 g, pro Liter zu verschäumender
Behandlungszubereitung.
[0053] Bei den im erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Farbstoffen handelt es sich
um die üblicherweise zum Färben oder Bedrucken von Cellulose-Textilmaterialien verwendeten
Reaktivfarbstoffe.
[0054] Unter Reaktivfarbstoffen werden die üblichen Farbstoffe verstanden, welche mit der
Cellulose eine chemische Bindung eingehen, z.B. die in Colour Index, in Band 3 (3.
Auflage, 1971) auf den Seiten 3391-3560 und in Band 6 (revidierte 3. Auflage, 1975)
auf den Seiten 6268-6345 aufgeführten "Reactive Dyes".
[0055] Die Menge der Farbstoffe richtet sich in der Regel nach der gewünschten Farbstärke
und beträgt zweckmässig 1 bis 400 g pro Liter Zubereitung, vorteilhafterweise 5 bis
300 und vorzugsweise 10 bis 200 g/l Zubereitung (Druckfarbe oder Färbeflotte).
[0056] Zur Fixierung der Reaktivfarbstoffe enthalten die Zubereitungen in der Regel Alkalien.
Als alkalisch reagierende Verbindungen werden beispielsweise Natriumcarbonat, Natriumhydroxid,
Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat, Borax, wässeriges Ammoniak oder Alkalispender,
wie z.B. Natriumtrichloracetat oder Natriumformiat eingesetzt. Als Alkali kann auch
eine Mischung aus Wasserglas und einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung verwendet
werden.
[0057] Der pH-Wert der Alkali enthaltenden Zubereitungen beträgt in der Regel 7,5 bis 13,2,
vorzugsweise 8,5 bis 11,5.
[0058] Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere für das Bedrucken von Textilien,
die aus Cellulose bestehen oder diese enthalten.
[0059] Als Cellulosematerial kommt solches aus regenerierter oder insbesondere natürlicher
Cellulose in Betracht, wie z.B. Zellwolle, Viskoseseide, Celluloseacetat, Hanf, Leinen,
Jute oder vorzugsweise Baumwolle, sowie Fasermischungen z.B. solche aus Polyamid/Baumwolle
oder insbesondere aus Polyester/Baumwolle, wobei der Polyesteranteil mit Dispersionsfarbstoffen
gleichzeitig bedruckt oder gefärbt werden kann.
[0060] Das Textilgut ist in jeglicher Form anwendbar, wie z.B. Garne, Garnstränge, Gewebe,
Gewirke, Filze, vorzugsweise in Form von textilen Flächengebilden wie Gewebe oder
Maschenware, die ganz oder teilweise aus nativer, regenerierter oder modifizierter
Cellulose bestehen.
[0061] Die zu verschäumenden Druckfarben oder Färbeflotten werden zweckmässigerweise durch
Lösen des Farbstoffes und durch Zusatz der betainartigen quaternären Ammoniumsalze,
der Acrylamidpolymerisate, der Schaumbildner und von Alkali vorbereitet. Je nach dem
verwendeten Farbstoff können die Druckfarben oder Färbeflotten weitere übliche Zusätze,
wie z.B. Elektrolyte, Glycerin, Harnstoff, Oxydationsmittel z.B. Nitrobenzolsulfonat
oder Natriumchlorat, Sequestrierungsmittel oder je nach Druckfarbe oder Färbeflotte
auch Netzmittel enthalten. Der Zusatz von Verdickungsmitteln ist nicht notwendig.
[0062] Die Erzeugung der Schäume kann auf den handelsüblichen Verschäumungsvorrichtungen
erfolgen, wobei die Schäume auch kontinuierlich hergestellt werden können.
[0063] Erfindungsgemäss haben sich Schäume, welche ein Litergewicht von 65 bis 350 g, vorzugsweise
150 bis 250 g, haben als geeignet erwiesen.
[0064] Die erfindungsgemäss eingesetzten Schäume zeichnen sich dadurch aus, dass sie dick,
dicht und stabil sind, d.h. über längere Zeit haltbar und verwendbar sind. Vorzugsweise
haben die erfindungsgemäss verwendeten Schäume eine Tropfenaustrittzeit (TAZ) von
30 Minuten bis 100 Stunden, vorzugsweise 1 bis 50 Stunden. Die Blasendurchmesser
in den Schäumen betragen etwa 1 bis 150 µ.
[0065] Die Schäume können nach verschiedensten Anwendungstechniken gleichmässig auf die
Fasermaterialien aufgebracht werden. Als Beispiele einiger Möglichkeiten seien genannt:
Hineinsaugen, Rollrakeln (ein-oder beidseitig), Hineinblasen, Hineinpressen oder Drucken.
Die Aufbringung der Schaumfarbe kann mit den im Textildruck üblichen Maschinen, z.B.
Film- oder Rotationsdruckmaschinen erfolgen. Vorteilhafterweise wird der Schaum mittels
einer Siebdruckmaschine, vorzugsweise in einem geschlossenen System, appliziert. Derartige
Systeme sind beispielsweise in den DE-OSʹen 3 034 802 und 3 034 803 beschrieben.
[0066] Die Applikation der Schäume erfolgt zweckmässig bei einer Temperatur von 10 bis 90°C,
in der Regel bei Raumtemperatur, d.h. etwa bei 15 bis 30°C. Bezogen auf das behandelte
Gewebe beträgt der Schaumauftrag in der Regel 10 bis 120, insbesondere 15 bis 50
Gewichtsprozent.
[0067] Der Schaum kann aus einem Schaumbehälter, vorzugsweise mit verstellbarer Rakel,
über eine Auftragswalze auf die Vorderseite des Gewebes gebracht werden. Bei Kontakt
mit dem Gewebe wird der Schaum sofort entwässert. Gewünschtenfalls kann der Schaumauftrag
auf der Rückseite des Gewebes wiederholt werden. In diesem Falle ist eine Zwischentrocknung
zwischen dem Auftrag auf der Vorderseite und dem auf der Rückseite nicht erforderlich.
Es ist auch möglich, auf Vorder- und Rückseite des Textiles unterschiedliche Druckschäume
aufzubringen.
[0068] Vorzugsweise erfolgt der erfindungsgemässe Schaumauftrag dadurch, dass man zuerst
die Behandlungszubereitung in einer geeigneten Vorrichtung im geschlossenen System,
z.B. unter Druck verschäumt und den erzeugten Schaum mittels Rohrleitungen zur Auftragsvorrichtung
transportiert. Dann wird der Schaum, vorzugsweise durch ein Sieb oder einen siebartigen
Zwischenträger, auf das textile Flächengebilde aufgetragen, worauf durch ein mechanisches
Eindrücken, Einpressen oder Einrakeln der Schaum in die Ware eingesaugt wird. Als
Sieb oder siebartiger Zwischenträger kann ein perforiertes Blech, ein Gitterwerk,
Netzwerk, Drahtgewebe, Siebtrommel oder eine Siebschablone verwendet werden.
[0069] Durch die genannten Verfahrensweisen wird die Schaumstruktur unter Zerplatzen der
Schaumbläschen zerstört, worauf sich der Schaum entwässert und das Textilmaterial
gleichmässig benetzt wird.
[0070] Nach dem Schaumauftrag und der Entwässerung des Schaumes wird das bedruckte oder
gefärbte Textilgut vorzugsweise getrocknet und dann einem Hitzebehandlungsprozess
unterworfen, um die Färbungen zu vervollständigen (bzw. den Farbstoff zu fixieren).
[0071] Die Hitzebehandlung kann durch ein Warmverweilverfahren, einen Thermosolierprozess
oder vorzugsweise durch ein Dämpfverfahren durchgeführt werden.
[0072] Beim Dämpfverfahren werden die mit dem Färbeschaum bedruckten Textilmaterialien einer
Behandlung in einem Dämpfer mit gegebenenfalls überhitzten Dampf, zweckmässigerweise
bei einer Temperatur von 98 bis 210°C, vorteilhafterweise 100 bis 180°C und vorzugsweise
100 bis 120°C unterzogen.
[0073] Beim Warmverweilverfahren lässt man die Ware im feuchten Zustand z.B. 5 bis 120 Minuten
lang, vorteilhafterweise bei Temperaturen von 85 bis 102°C verweilen. Hierbei kann
die bedruckte Ware durch eine Infrarot-Behandlung auf 85 bis 102°C vorgeheizt werden.
Bevorzugt beträgt die Verweiltemperatur 95 bis 100°C.
[0074] Die Fertigstellung der Drucke oder Färbungen durch den sogenannten Thermosolierprozess
kann nach einer oder ohne Zwischentrocknung z.B. bei einer Temperatur von 100 bis
210°C erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Thermosolierung bei einer Temperatur von
120 bis 210°C, vorzugsweise 140 bis 180°C und nach einer Zwischentrocknung bei 80
bis 120°C der bedruckten Ware. Je nach der Temperatur kann die Thermosolierung 20
Sekunden bis 5 Minuten, vorzugsweise 30 Sekunden bis 4 Minuten dauern.
[0075] Im Anschluss an den Färbeprozess kann man das gefärbte cellulosehaltige Textilgut
in üblicher Weise auswaschen, um nichtfixierten Farbstoff zu entfernen. Man behandelt
dazu das Substrat beispielsweise bei 40°C bis Kochtemperatur in einer Lösung, die
Seife oder synthetisches Waschmittel enthält. Anschliessend kann zur Verbesserung
der Nassechtheiten eine Behandlung mit einem Fixiermittel erfolgen.
[0076] Man erhält mit dem erfindungsgemässen Verfahren egale und farbkräftige Farbdrucke,
die sich durch verbesserte Standschärfe, einen guten Warengriff und ausgezeichnetes
Warenbild auszeichnen. Desweiteren werden die Gebrauchsechtheiten der gefärbten Ware,
wie z.B. Lichtechtheit, Reibechtheit und Nassechtheiten durch den Einsatz der definierten
betainartigen quaternären Ammoniumsalze und Acrylamid-Polymerisate nicht negativ
beeinflusst.
[0077] Insbesondere können mittels des erfindungsgemässen Schaumauftrages Farbdrucke mit
Reaktivfarbstoffen auf cellulosehaltigen Textilien unter Ausschluss der üblichen Verdickungsmittel,
wie z.B. Alginate, Cellulosederivate, Stärkeether oder Kernmehlether wie Johannisbrotkernmehl,
die in der Regel in grossen Mengen verwendet werden, erzielt werden. Beim Einsatz
der definitionsgemässen betainartigen quaternären Ammoniumsalze mit den Acrylamidpolymerisaten
wird eine gute Schaumstabilität erreicht, die mindestens 24 Stunden dauert.
[0078] In den folgenden Vorschriften, Herstellungs-Beispielen und Anwendungs-Beispielen
beziehen sich Teile und Prozentansätze, wenn nichts anderes angegeben ist, jeweils
auf das Gewicht.
[0079] Die Mengen beziehen sich bei den Farbstoffen auf handelsübliche, d.h. coupierte Ware
und bei den Hilfsmitteln auf Reinsubstanz. Die fünfstelligen Colour-Index Nummern
(C.I.) beziehen sich auf die 3. Auflage des Colour-Index.
Herstellungsvorschriften
[0080] Vorschrift 1: Eine Lösung von 22,5 g Acrylamid, 2,5 g eines Anlagerungsproduktes von 52 Mol Propylenoxid
an 1 Mol Glycerin und 0,04 g Kaliumperoxidisulfat in 200 g Wasser wird unter Rühren
und Ueberleiten von Stickstoff auf 50°C erwärmt und 3 Stunden bei dieser Temperatur
gehalten. Hierauf lässt man eine Lösung von 0,03 g Kaliumperoxidisulfat in 40 g Wasser
während 60 Minuten zutropfen und verdünnt die sehr viskose Lösung unter Zugabe von
300 ml Wasser während 30 Minuten. Alsdann wird die Reaktionsmischung 5 Stunden bei
50°C gehalten, anschliessend mit 0,6 g Hydrochinon-monomethylether und 0,12 g Natriumazid
versetzt und unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Man erhält 565 g eines Gels
mit einem Polymergehalt von 4,4 %. Dieses Gel hat, gemessen bei 25°C, ein Viskosität
von 112957 mPas.
[0081] Vorschrift 2: Eine Lösung von 71,25 g Acrylamid, 3,75 g eines Adduktes aus Propylenoxid und Glycerin
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4200 und 0,09 g Kaliumperoxidisulfat
in 600 g Wasser wird vorgelegt und unter Rühren und Ueberleiten von Stickstoff auf
50°C erwärmt und 3 Stunden auf 50°C gehalten. Die Viskosität der Lösung nimmt allmählich
zu. Man lässt eine Lösung von 0,06 g Kaliumperoxidisulfat in 120 g Wasser während
60 Minuten zutropfen. Etwa 10 Minuten nach Beginn des Zutropfens wird die Viskosität
der Lösung so gross, dass man während der folgenden 20 Minuten 600 g Wasser zufliessen
lassen muss. Nach beendetem Zutropfen der Kaliumperoxidisulfatlösung hält man die
zunehmend viskoser werdende Lösung weitere 5 Stunden auf 50°C, wobei mit zusätzlichen
400 g Wasser in Portionen verdünnt wird. Man fügt 1,7 g Hydrochinon-monomethylether
zu, kühlt unter Rühren auf Raumtemperatur, ab und erhält 1794 g eines frei fliessenden
Gels mit einem Polymergehalt von 4,3 %. Dieses Gel hat, gemessen bei 25°C, eine Viskosität
von 64202 mPas.
[0082] Vorschrift 3: Eine Lösung von 71,25 g Acrylamid, 3,75 g eines Adduktes aus Propylenoxid und Pentaerythrit
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3350 und 0,09 g Kaliumperoxidisulfat
in 600 g Wasser wird unter Rühren und Ueberleiten von Stickstoff auf 50°C erwärmt
und 3 Stunden auf 50°C gehalten. Die Viskosität der Lösung nimmt allmählich zu. Man
lässt nun eine Lösung von 0,06 g Kaliumperoxidisulfat in 120 g Wasser während 60 Minuten
zutropfen. Etwa 30 Minuten nach beendetem Zutropfen nimmt die Viskosität der Lösung
zu. Man lässt deshalb während der folgenden 20 Minuten 600 g Wasser zufliessen. Man
hält dann die viskoser werdende Lösung weitere 4 Stunden auf 50°C, verdünnt danach
mit zusätzlichen 400 g Wasser, fügt 3,4 g Triethanolamin zu, kühlt unter Rühren auf
Raumtemperatur ab und erhält 1793 g eines noch fliessenden Gels mit einem Feststoffgehalt
von 4,0 %. Dieses Gel hat, gemessen bei 25°C, eine Viskosität von 75300 mPas.
[0083] Vorschrift 4: Eine Lösung von 17,8 g Acrylamid, 0,94 g eines Anlagerungsproduktes von 70 Mol Propylenoxid
und 6 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Glycerin und 0,025 g Kaliumperoxidisulfat in 250 g
Wasser wird unter Rühren und Ueberleiten von Stickstoff auf 50°C erwärmt und 3 Stunden
bei dieser Temperatur gehalten. Man erhöht die Temperatur der Lösung im Verlaufe von
20 Minuten auf 60-63°C bis die Viskosität deutlich zunimmt und kühlt danach auf 55°C
ab. Man hält die zunehmend viskoser werdende Lösung 5 Stunden auf 55°C. Alsdann versetzt
man die viskose Lösung mit einer Lösung von 0,45 g Chloracetamid und 0,45 g Hydrochinonmonomethylether
in 177 g Wasser und erhält 446 g eines Gels mit einem Pfropfpolymerisatgehalt von
4,2 %. Dieses Gel hat, gemessen bei 25°C, eine Viskosität von 96750 mPas.
[0084] Vorschrift 5: Ersetzt man in der Vorschrift 4 das angegebene Anlagerungsprodukt durch ein weiteres
Anlagerungsprodukt von 53 Mol Propylenoxid an 1 Mol Trimethylolpropan, so erhält man
446 g eines Gels mit einem Pfropfpolymerisatgehalt von 4,2 %. Dieses Gel hat, gemessen
bei 25°C, eine Viskosität von 19500 mPas.
[0085] Vorschrift 6: Eine Lösung von 17,24 g Acrylamid, 4,31 g eines Anlagerungsproduktes von 70 Mol Propylenoxid
an 1 Mol Glycerin und 0,035 g Kaliumperoxidisulfat in 200 g Wasser wird unter Rühren
und Ueberleiten von Stickstoff auf 50°C erwärmt und 4 Stunden bei dieser Temperatur
gehalten. Anschliessend wird die zunehmend viskoser werdende Lösung 5 Stunden auf
55°C erwärmt. Man versetzt das Gel mit einer Lösung von 0,4 g Chloracetamid und 0,4
g Hydrochinonmonomethyläther in 291 g Wasser und erhält 513 g eines Gels mit einem
Polymergehalt von 4,2 %. Dieses Gel hat, gemessen bei 25°C, eine Viskosität von 25750
mPas.
[0086] Vorschrift 7: Eine Mischung von 15,1 g Acrylamid, 6,5 g eines Anlagerungsproduktes von 70 Mol Propylenoxid
an 1 Mol Glycerin und 0,025 g Kaliumperoxidisulfat in 200 g Wasser wird unter Rühren
und Ueberleiten von Stickstoff auf 50°C erwärmt und 3 Stunden bei dieser Temperatur
gehalten. Anschliessend wird die zunehmend viskoser werdende Lösung 5 Stunden auf
55°C erwärmt. Man versetzt das Gel mit einer Lösung von 0,4 g Chloracetamid und 0,4
g Hydrochinonmonomethyläther in 291 g Wasser und erhält 512 g eines Gels mit einem
Polymergehalt von 4,2 %. Dieses Gel hat, gemessen bei 25°C, eine Viskosität von 16300
mPas.
[0087] Vorschrift 8: Eine Mischung von 13 g Acrylamid, 8,7 g eines Anlagerungsproduktes von 70 Mol Propylenoxid
an 1 Mol Glycerin und 0,015 g Kaliumperoxidisulfat in 150 g Wasser wird unter Rühren
und Ueberleiten von Stickstoff auf 50°C erwärmt und 4 Stunden bei dieser Temperatur
gehalten. Anschliessend wird die zunehmend viskoser werdende Lösung 2 Stunden auf
65°C und weitere 3 Stunden auf 60°C erwärmt. Man versetzt das Gel mit einer Lösung
von 0,4 g Chloracet amid und 0,4 g Hydrochinonmonomethyläther in 347 g Wasser und
erhält 519 g eines Gels mit einem Polymergehalt von 4,2 %. Dieses Gel hat, gemessen
bei 25°C, eine Viskosität von 15582 mPas.
Herstellungsbeispiele:
[0088] Beispiel 1: 488 g des Anlagerungsproduktes von 50 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Stearylalkohol (Molekulargewicht
2440) und 19,6 g Maleinsäureanhydrid werden aufgeschmolzen und mit 0,01 ml Tri-n-butylamin
versetzt. Hierauf wird die Reaktionsmischung 2 Stunden bei 80°C gerührt. Alsdann lässt
man 20 g Epichlorhydrin eintropfen, worauf die Mischung weitere 1 1/2 Stunden bei
80°C gerührt wird. Danach wird das überschüssige Epichlorhydrin am Wasserstrahlvakuum
entfernt und das Reaktionsprodukt auf Raumtemperatur abgekühlt. Hierauf gibt man 100
ml Wasser zu und lässt 18 g Natriumpyrosulfit in 30 ml Wasser zutropfen. Man heizt
die neue Mischung auf 80°C, hält sie 1 Stunde bei dieser Temperatur, lässt ferner
34,5 g N-(Dimethylaminopropyl)-methacrylamid eintropfen und spült mit 10 ml Wasser
nach. Man hält das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 80°C, wobei ein zähes Harz gebildet
wird. Man setzt 2180 g Wasser zu, rührt 24 Stunden bei 50°C und man erhält eine klare
hochviskose Lösung mit einem Feststoffgehalt von 20 %. Ausbeute: 2900 g, reduzierte
Viskosität: 0,09 dl/g.
[0089] Verwendet man anstelle vom Anlagerungsprodukt von 50 Mol Ethylenoxid an Stearylalkohol
ein Anlagerungsprodukt von 8 Mol oder 15 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Stearylalkohol und
anstelle von N-(Dimethylaminopropyl)-methacrylamid N-(Dimethylyaminopropyl)-acrylamid
so erhält man zwei weitere betainartige quaternäre Ammoniumsalze, welche auf Basis
von Acrylamidderivaten sind.
[0090] Beispiel 2: 45,8 g des Anlagerungsproduktes von 15 Mol Ethylenoxid an 1 Mol eines linearen C₁₆-C₁₈-Alkohols
(Alfol) (Molekulargewicht 917,3), 4,9 g Maleinsäureanhydrid, und 0,01 ml Tril-n-butylamin
werden auf 70°C geheizt, worauf eine Schmelze entsteht, die noch 1 1/2 Stunden bei
70°C gehalten wird. Hierauf lässt man 5,0 g Epichlorhydrin zuktropfen und rührt die
Mischung weitere 3 Stunden bei 70°C. Danach wird das überschüssige Epichlorhydrin
am Wasserstrahlvakuum entfernt. Alsdann lässt man 8,5 g N-(Dimethylaminopropyl)-methacrylamid
zutropfen und rührt 30 Minuten bei 70°C. Man senkt die Temperatur auf 60°C, löst das
entstandene Harz in 213 g Wasser und lässt anschliessend eine Lösung von 5,2 g Natriumpyrosulfit
in 64,5 g Wasser zutropfen. Man rührt 30 Minuten lang, kühlt auf Raumtemperatur, setzt
0,2 g 2,2ʹ-Azobis-(2-amidinopropan)-hydrochlorid zu, heizt wieder auf 60°C auf und
hält 1 Stunde bei dieser Temperatur. Man erhält 386,5 g einer klaren gelben Lösung
mit einem Feststoffgehalt von 20,5 %. Reduzierte Viskosität: 0,04 dl/g.
Anwendungsbeispiele
Beispiel 1:
[0091] Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
90 g eines Farbstoffes der Formel

200 g einer wässerigen Mischung, die 30 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol Ethylenoxid
an 1 Mol Cetylalkohol und 0,1 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
5 g des 20%igen, gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
10 g des Natriumsalzes von m-Nitrobenzolsulfonsäure,
100 g einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff
enthält.
[0092] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schaumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 192 g und eine Tropfenaustrittzeit
von über 48 Stunden.
[0093] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst. Alsdann wird das bedruckte Gewebe getrocknet,
8 Minuten bei 102°C gedämpft, anschliessend wie üblich geseift und getrocknet.
[0094] Man erhält einen farbstarken, egalen und scharfstehenden roten Druck mit einem ausgezeichneten
Warengriff und guten Gebrauchsechtheiten.
[0095] Aehnliche gute Farbdrucke werden erzielt, wenn anstelle des gemäss Vorschrift 2 hergestellten
Pfropfpolymerisates gleiche Mengen der gemäss Vorschriften 1 und 3 bis 8 hergestellten
Pfropfpolymerisate sowie von Polyacrylamid in Form einer 4%igen wässerigen Lösung
mit einer Viskosität von 28ʹ000 cps, gemessen bei 25%C, eingesetzt werden.
Beispiel 2
[0096] Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
75 g eines Farbstoffes der Formel

5 g eines Farbstoffes der Formel

200 g einer wässerigen Mischung, die 30,0 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol
Ethylenoxid an 1 Mol Cetylalkohol und 0,1 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
10 g des Natriumsalzes von m-Nitrobenzolsulfonsäure,
5 g des 20%igen, gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
100 g einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff
enthält
[0097] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schaumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 175 g. Tropfenaustrittzeit: 48 Stunden.
[0098] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst. Alsdann wird das bedruckte Gewebe getrocknet,
8 Minuten bei 101°C gedämpft, anschliessend wie üblich gespült und wieder getrocknet.
[0099] Man erhält einen egalen, brillanten grünen Druck mit guten Echtheiten.
Beispiel 3
[0100] Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
100 g eines Farbstoffes der Formel

10 g eines Farbstoffes der Formel (15)

5 g des 20%igen, gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
200 g einer wässerigen Mischung, die 30 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol Ethylenoxid
an 1 Mol Cetylalkohol und 0,1 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
10 g m-Nitrobenzolsulfonsäure-Natriumsalz,
100 g einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff
enthält
[0101] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schaumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 238 g. Tropfenaustrittzeit: 50 Stunden.
[0102] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst. Alsdann wird das bedruckte Gewebe getrocknet,
8 Minuten bei 101°C gedämpft, anschliessend wie üblich geseift und wieder getrocknet.
[0103] Man erhält einen farbstarken, egalen, und scharfstehenden schwarzen Druck mit einem
ausgezeichneten Warengriff und guten Gebrauchsechtheiten.
Beispiel 4:
[0104] Man stellt zwei separate Druckfarben her, die jeweils in 1 Liter Wasser folgende
Zusätze enthalten:
Druckfarbe (A)
[0105] 66 g des gelben Farbstoffes der Formel (13)
150 g einer wässerigen Mischung, die 30 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol Ethylenoxid
an 1 Mol Cetylalkohol und 0,1 g Natriumlaurylsulfat enthält,
50 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
5 g des 20%igen, gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
10 g des Natriumsalzes von m-Nitrobenzolsulfonsäure,
100 g einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff.
Druckfarbe (B)
[0106] 60 g des blauen Farbstoffes der Formel

150 g einer wässerigen Mischung, die 30 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol Ethylenoxid
an 1 Mol Cetylalkohol und 0,1 g Natriumlaurylsulfat enthält,
50 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
5 g des 20%igen, gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
10 g des Natriumsalzes von m-Nitrobenzolsulfonsäure,
100 g einer 25%igen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff
[0107] Hierauf werden beide Druckfarben separat je in einem geschlossenen System über ein
Schaumaggregat verschäumt. Der Schaum der Druckfarbe (A) hat ein Litergewicht von
130 g und eine Tropfenaustrittzeit (TAZ) von 48 Stunden. Bei der Druckfarbe (B) weist
der Schaum ein Litergewicht von 115 g und TAZ ist 48 Stunden.
[0108] Durch eine Duplex-Anlage werden Beide Schäume über eine entsprechende Siebschablone
auf ein Baumwollgewebe mit einem Druck von 2,5 bar gepresst, wobei Druckfarbe (A)
auf die Vorderseite und Druckfarbe (B) auf die Rückseite desselben Gewebes gedruckt
werden. Alsdann wird das beidseitig bedruckte Gewebe getrocknet, 8 Minuten bei 101°C
gedämpft, anschliessend wie üblich geseift und getrocknet. Der beidseitige Druck wird
auch ohne Zwischentrocknung fertiggestellt.
[0109] Man erhält einen farbstarken, egalen und scharfstehenden gelben und blauen Druck
mit beidseitig ausgezeichnetem Warengriff und guten Gebrauchsechtheiten.
[0110] Beispiel 5: Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
150 g eines Farbstoffes der Formel

in 50 %iger flüssiger Form,
150 g einer wässerigen Mischung, die 22,5 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol
Ethylenoxid an 1 Mol Cetylalkohol und 0,11 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
3 g des 20%igen gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
10 g des Natriumsalzes von m-Nitrobenzolsulfonsäure,
100 g einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff
enthält
[0111] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schaumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 192 g und eine Tropfenaustrittzeit
von über 48 Stunden.
[0112] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst. Alsdann wird das bedruckte Gewebe getrocknet,
8 Minuten bei 102°C gedämpft, anschliessend wie üblich geseift und getrocknet.
[0113] Man erhält einen farbstarken, egalen und scharfstehenden braunen Druck mit einem
ausgezeichneten Warengriff und guten Gebrauchsechtheiten.
[0114] Aehnliche gute Farbdrucke werden erzielt, wenn anstelle von Natriumlaurylsulfat
0,15 g des Adduktes aus 1 Mol 1-p-tert.-Octylphenol und 8 Mol Ethylenoxid oder
0,18 g Natrium-Dodecylbenzolsulfonat oder
0,2 g Kokosfettsäurediethanolamid
eingesetzt werden.
[0115] Beispiel 6: Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
400 g eines Farbstoffgemisches aus den Farbstoffen der Formeln (14), (17) und (18)

jeweils in 40 % flüssiger Form und im Mischungsverhältnis 1:1:1,
150 g einer wässerigen Mischung, die 22,5 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol
Ethylenoxid an 1 Mol Cetylalkohol und 0,11 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
7,5 g des gemäss Beispiel 2 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes,
10 g des Natriumsalzes von m-Nitrobenzolsulfonsäure,
100 g einer 25%igen wässerigen Natriumcarbonatlösung und
100 g Harnstoff
enthält
[0116] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schraumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 192 g und eine Tropfenaustrittzeit
von über 48 Stunden.
[0117] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst. Alsdann wird das bedruckte Gewebe getrocknet,
8 Minuten bei 102°C gedämpft, anschliessend wie üblich geseift und getrocknet.
[0118] Man erhält einen farbstarken, egalen und scharfstehenden schwarzen Druck mit einem
ausgezeichneten Warengriff und guten Gebrauchsechtheiten.
[0119] Beispiel 7: Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
240 g eines Farbstoffes der Formel

in 50 % flüssiger Form,
150 g einer wässerigen Mischung, die 22,5 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol
Ethylenoxid an 1 Mol Cetylalkohol und 0,11 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
3 g des gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes und
50 g Harnstoff
enthält
[0120] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schaumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 169 g und eine Tropfenaustrittzeit
von über 48 Stunden.
[0121] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst, bedruckt und getrocknet. Danach wird das bedruckte
Gewebe in einen Foulard mit einer Flotte die im Liter
100 g Kochsalz
150 g Soda
70 g Pottasche und
50 g NaOH 36°Bé enthält,
behandelt (Flottenaufnahme 80%) und anschliessend 8 Minuten bei 102°C gedämpft, wie
üblich geseift und getrocknet.
[0122] Man erhält einen farbstarken, egalen gelben Druck mit einem ausgezeichneten Warengriff
und guten Gebrauchsechtheiten.
[0123] Beispiel 8: Man stellt eine Druckfarbe her, die in 1 Liter Wasser folgende Zusätze enthält:
40 g eines Farbstoffes der Formel

in 50 % flüssiger Form,
150 g einer wässerigen Mischung, die 22,5 g eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol
Ethylenoxid an 1 Mol Cetylalkohol und 0,11 g Natriumlaurylsulfat enthält,
20 g des gemäss Vorschrift 2 hergestellten Pfropfpolymerisates,
3 g des gemäss Beispiel 1 hergestellten quaternären Ammoniumsalzes und
50 g Harnstoff
enthält.
[0124] Hierauf wird die Druckfarbe in einem geschlossenen System über ein Schaumaggregat
verschäumt. Der Schaum hat ein Litergewicht von 200 g und eine Tropfenaustrittzeit
von über 48 Stunden.
[0125] Dieser Schaum wird durch Rohrleitungen über eine Siebschablone auf ein Baumwollgewebe
mit einem Druck von 2,5 bar gepresst. Alsdann wird das bedruckte Gewebe getrocknet,
8 Minuten bei 102°C gedämpft, anschliessend wie üblich geseift und getrocknet.
[0126] Man erhält einen farbstarken, egalen und scharfstehenden roten Druck mit einem ausgezeichneten
Warengriff und guten Gebrauchsechtheiten.
1. Verfahren zum Bedrucken oder Färben von cellulosehaltigem Textilgut mit Reaktivfarbstoffen
durch Bedrucken oder Färben des Textilgutes mit einer verschäumten, wässerigen Zubereitung
und Fixierung der Farbstoffe durch Hitzeeinwirkung, wobei die Zubereitung Reaktivfarbstoffe,
Schaumbildner, Fixieralkalien, Homopolymerisate oder Mischpolymerisate des Acrylamids
oder Methacrylamids oder Pfropfpolymerisate, welches aus einem Anlagerungsprodukt
von einem Alkylenoxid an einen mindestens dreiwertigen aliphatischen Alkohol mit 3
bis 10 Kohlenstoffatomen und Acrylamid oder Methacrylamid erhältlich sind, enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zubereitung zusätzlich ein quaternäres Ammoniumsalz
erhalten durch Kondensation
(A) eines sulfonierten, asymmetrischen Bernsteinsäurediesters, welcher als Estergruppen
eine Halogenhydringruppe und eine veretherte Polyalkylenglykolgruppe aufweist, mit
(B) einem tertiären aminsubstituierten N-Alkylamid einer ethylenisch-ungesättigten
aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure enthält.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bernsteinsäurediester
(A) mit einem monoveretherten Diol der Formel
(1) HO-(CH₂CH₂O

R
worin R den Rest eines aliphatischen Monoalkohols mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und m 4 bis 120 bedeuten, erhalten worden
ist.
3. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Komponente (B) ein tertiäres aminsubstituiertes N-Alkylamid der Formel

worin
R₁ und R₂ je einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
Q Ethylen oder Propylen und
Z-CO- den Säurerest einer ethylenisch ungesättigten alilphatischen Mono- oder Dicarbonsäure
mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen bedeuten, ist.
4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Komponente (B) ein tertiäres aminsubstituiertes N-Alkylamid der Formel (3)

worin
R₃ und R₄ jeweils Methyl, Ethyl oder Propyl und
R₅ Wasserstoff oder Methyl
bedeuten, ist
5. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zubereitung ein Pfropfpolymerisat, welches durch Pfropfpolymerisation von Acrylamid
oder Methacrylamid auf ein Anlagerungsprodukt von 40 bis 80 Mol Propylenoxid an ein
3 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisendes drei- bis sechswertiges Alkanol erhältlich
ist, enthält.
6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pfropfpolymerisat
4 bis 20 Gew.-% des Anlagerungsproduktes von 40 bis 80 Mol Propylenoxid an 1 Mol Glycerin
und 80 bis 96 Gew.-% aufgepfropftes Acrylamid, bezogen auf das Pfropfpolymerisat,
enthält.
7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zubereitung als Schaumbildner eine Mischung aus Alkylsulfonaten mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen
und Fettalkoholen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen oder Anlagerungsprodukten von 1
bis 4 Mol Ethylenoxid an 1 Mol dieser Fettalkohole enthält.
8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zubereitung als Schaumbildner eine Mischung aus Anlagerungsprodukten von 1 bis 15
Mol Ethylenoxid an 1 Mol Fettalkohol mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und Fettsäurediethanolamiden
mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäurerest, enthält.
9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bedrucken mittels einer Siebdruckmaschine durchgeführt wird.
10. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zubereitung auf
ein Sieb oder siebartigen Zwischenträger aufgetragen wird und durch das Sieb oder
den siebartigen Zwischenträger hindurch gepresst wird.
11. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fixierung der Farbtoffe durch Dämpfen erfolgt.
12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die
Fixierung der Farbstoffe nach dem Thermosol-Verfahren erfolgt.
13. Quaternäres Ammoniumsalz, welches durch Kondensation
(A) eines sulfonierten, asymmetrischen Bernsteinsäurediesters, welcher als Estergruppen
eine Halogenhydringruppe und eine veretherte Polyalkylenglykolgruppe aufweist, mit
(B) einem tertiären aminsubstituierten N-Alkylamid einer ethylenisch-ungesättigten
aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure erhältlich ist.
14. Ammoniumsalz gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bernsteinsäurediester
(A) eine veretherte Polyalkylenglykolgruppe aufweist, die sich von einem monoveretherten
Diol der Formel
(1) HO-(CH₂CH₂O

R
worin R den Rest eines aliphatischen Monoalkohols mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und m 4 bis 120 bedeuten, ableitet.
15. Ammoniumsalz gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in Formel (1) R
einen Alkylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet.
16. Ammoniumsalz gemäss einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die Komponente (B) ein N-substituiertes Amid der Formel

worin
R₁ und R₂ je einen Alkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
Q Ethylen oder Propylen und
Z-CO- den Säurerest einer ethylenisch ungesättigten aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure
mit höchstens 10 Kohlenstoffatomen bedeuten, ist.
17. Ammoniumsalz gemäss einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die Komponente (B) ein N-substituiertes Amid der Formel

worin
R₃ und R₄ jeweils Methyl, Ethyl oder Propyl und
R₅ Wasserstoff oder Methyl
bedeuten, ist.
18. Ammoniumsalz gemäss einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
es das Kondensationsprodukt aus einem sulfonierten Bernsteinsäurediester, welcher
mit einem Anlagerungsprodukt von 50 Mol Ethylenoxid an 1 Mol Stearylalkohol und Epichlorhydrin
verestert ist, und N-(Dimethylaminopropyl)-methacrylamid ist.