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(11) | EP 0 885 998 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren |
| (57) Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren,
dadurch gekennzeichnet, dass man diese Fasermaterialien mit einer wässrigen Tinte
bedruckt, welche
a) mindestens einen Reaktivfarbstoff der in Anspruch 1 angegebenen Formeln (1a) bis (1i) und b) 1,2-Propylenglykol oder N-Methyl-2-pyrrolidon enthält.Das Verfahren eignet sich besonders zum Bedrucken von cellulosehaltigen Fasermaterialien. Es werden Drucke mit guten Echtheitseigenschaften bei hoher färberischer Ausbeute erhalten. |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien mit Reaktivfarbstoffen nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren (Jet- und Ink-Jet-Verfahren) sowie entsprechende Drucktinten.
[0002] Tintenstrahldruck-Verfahren werden bereits seit einigen Jahren in der Textilindustrie angewendet. Diese Verfahren ermöglichen es, auf die sonst übliche Herstellung einer Druckschablone zu verzichten, so dass erhebliche Kosten- und Zeiteinsparungen erzielt werden können. Insbesondere bei der Herstellung von Mustervorlagen kann innerhalb deutlich geringerer Zeit auf veränderte Bedürfnisse reagiert werden.
[0003] Entsprechende Tintenstrahldruck-Verfahren sollten insbesondere optimale anwendungstechnische Eigenschaften aufweisen. Zu erwähnen seien in diesem Zusammenhang Eigenschaften wie die Viskosität, Stabilität, Oberflächenspannung und Leitfähigkeit der verwendeten Tinten. Femer werden erhöhte Anforderungen an die Qualität der erhaltenen Drucke gestellt, wie z.B. bezüglich Farbstärke, Faser-Farbstoff-Bindungsstabilität sowie Nassechtheitseigenschaften. Von den bekannten Verfahren werden diese Anforderungen nicht in allen Eigenschaften erfüllt, so dass weiterhin ein Bedarf nach neuen Verfahren für den textilen Tintenstrahldruck besteht.
[0004] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man diese Fasermaterialien mit einer wässrigen Tinte bedruckt, welche mindestens einen Reaktivfarbstoff der Formeln
und
worin
Z und Z' unabhängig voneinander Vinyl oder ein Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H sind,
B1 und B2 einen C2-C12-Alkylenrest bedeuten, welcher durch 1, 2 oder 3 Glieder -O-unterbrochen sein kann und unsubstituiert oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Cyano oder Carboxy substituiert ist und
CuPhC ein Kupferphthalocyaninrest ist, und
b) 1,2-Propylenglykol oder N-Methyl-2-pyrrolidon
enthält.
[0005] B1 und B2 bedeuten vorzugsweise einen C2-C12-Alkylenrest, welcher durch 1 oder 2 Glieder -O- unterbrochen sein kann und unsubstituiert oder durch Hydroxy substituiert ist.
[0006] Besonders bevorzugt bedeuten B1 und B2 einen C2-C6-Alkylenrest. Ganz besonders bevorzugt ist B1 1,3-Propylen und B2 1,2-Aethylen.
[0007] Z ist bevorzugt Vinyl. Für Z' ist die Bedeutung als Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H bevorzugt.
[0008] Vorzugsweise ist B1 1,3-Propylen, B2 1,2-Aethylen, Z Vinyl und Z' ein Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H.
[0009] Für das erfindungsgemässe Verfahren bevorzugte Reaktivfarbstoffe sind solche der Formeln (1a) bis (1g), insbesondere der Formeln (1a) bis (1f) und vorzugsweise solche der der Formeln (1a), (1b), (1d) und (1f).
[0010] Die Reaktivfarbstoffe der Formeln (1a) bis (1i) sind bekannt oder können in Analogie zu bekannten Verbindungen erhalten werden, wie z.B. durch übliche Diazotierungs-, Kupplungs- und Kondensationsreaktionen.
[0011] Die in den Tinten verwendeten Reaktivfarbstoffe der Formeln (1a) bis (1i) sollten vorzugsweise salzarm sein, d.h. einen Gesamtgehalt an Salzen von weniger als 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Farbstoffe, enthalten. Reaktivfarbstoffe, die, bedingt durch ihre Herstellung und/oder die nachträgliche Zugabe von Coupagemitteln grössere Salzgehalte aufweisen, können z.B. durch Membrantrennverfahren, wie Ultrafiltration, Umkehrosmose oder Dialyse, entsalzt werden.
[0012] Vorzugsweise enthalten die Tinten als Farbstoffe ausschliesslich solche der obigen Formeln (1a) bis (1i).
[0013] Die Tinten enthalten bevorzugt einen Gesamtgehalt an Reaktivfarbstoffen der obigen Formeln (1a) bis (1i) von 5 bis 35 Gew.-%, insbesondere 10 bis 35 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
[0014] Der Gehalt an N-Methyl-2-pyrrolidon oder 1,2-Propylenglykol in der Tinte ist üblicherweise 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
[0015] Bevorzugt enthalten die Tinten 1,2-Propylenglykol, üblicherweise in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte.
[0016] Ferner können die Tinten Puffersubstanzen enthalten, wie z.B. Borax, Borat oder Citrat. Als Beispiele seien Borax, Natriumborat, Natriumtetraborat sowie Natriumcitrat genannt. Sie werden insbesondere in Mengen von 0,1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet, um einen pH-Wert von z.B. 4 bis 9, insbesondere 4 bis 8, einzustellen.
[0017] Als weitere Zusätze können die Tinten z.B. Alginat oder insbesondere wasserlösliche, nichtionogene Celluloseäther enthalten. Als wasserlösliche, nichtionogene Celluloseäther kommen z.B. Methyl-, Aethyl-, Hydroxyäthyl-, Methylhydroxyäthyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxypropylmethylcellulose in Betracht. Bevorzugt sind Methylcellulose oder insbesondere Hydroxyäthylcellulose. Als Alginate kommen insbesondere Alkalialginate und vorzugsweise Natriumalginat in Betracht. Die Celluloseäther sowie die Algnate werden in der Tinte üblicherweise in einer Menge von 0,01 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.-% und vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet. Sowohl die wasserlöslichen, nichtionogenen Celluloseäther als auch die Alginate werden als sogenannte Verdicker verwendet und erlauben die Einstellung einer bestimmten Viskosität der Tinte.
[0018] Bevorzugt sind für das erfindungsgemässe Verfahren solche Tinten, welche eine Viskosität von 1 bis 40 mPa·s, insbesondere 1 bis 20 mPa·s und vorzugsweise 1 bis 10 mPa·s aufweisen.
[0019] Weiterhin können die Tinten noch übliche Zusätze, wie z.B. schaumdämpfende Mittel oder insbesondere das Pilz- und/oder Bakterienwachstum hemmende Stoffe, enthalten. Diese werden üblicherweise in Mengen von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tinte, verwendet.
[0020] Die Tinten können in üblicher Weise durch Mischen der einzelnen Bestandteile in der gewünschten Menge Wasser hergestellt werden.
[0021] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien nach dem Tintenstrahldruck-Verfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man diese Fasermaterialien mit einer wässrigen Tinte bedruckt, welche mindestens einen Reaktivfarbstoff der oben angegebenen Formeln (1a), (1b), (1d) und (1f) enthält. Als wässrige Tinten können femer auch solche verwendet werden, welche mindestens einen Reaktivfarbstoff der oben angegebenen Formeln (1a) bis (1i), insbesondere der Formeln (1a) bis (1f), gegebenenfalls mindestens einen der oben für die Tinten genannten Zusätze enthalten und keinThioglykol, vorzugsweise keine weiteren Zusätze, enthalten. Hierbei gelten die obigen Bevorzugungen.
[0022] Die erfindungsgemässen Verfahren zum Bedrucken von textilen Fasermaterialien können mit an und für sich bekannten für den textilen Druck geeigneten Tintenstrahldruckern ausgeführt werden.
[0023] Im Falle des Tntenstrahldruck-Verfahrens werden einzelne Tropfen der Tinte kontrolliert aus einer Düse auf ein Substrat gespritzt. Ueberwiegend werden hierzu die kontinuierliche Ink-Jet-Methode sowie die Drop on demand-Methode verwendet. Im Falle der kontinuierlichen Ink-Jet-Methode werden die Tropfen kontinuierlich erzeugt, wobei nicht für den Druck benötigte Tropfen in einen Auffangbehälter abgeleitet und rezykliert werden. Im Falle der Drop on demand-Methode hingegen werden Tropfen nach Wunsch erzeugt und gedruckt; d.h. es werden nur dann Tropfen erzeugt, wenn dies für den Druck erforderlich ist. Die Erzeugung der Tropfen kann z.B. mittels eines Piezo-Inkjet-Kopfes oder mittels thermischer Energie (Bubble Jet) erfolgen. Bevorzugt ist für das erfindungsgemässe Verfahren der Druck nach der kontinuierlichen Ink-Jet-Methode oder der Drop on demand-Methode.
[0024] Als textile Fasermaterialien kommen insbesondere hydroxylgruppenhaltige Fasermaterialien in Betracht. Bevorzugt sind cellulosehaltige Fasermaterialien, die ganz oder teilweise aus Cellulose bestehen. Beispiele sind natürliche Fasermaterialien wie Baumwolle, Leinen oder Hanf und regenerierte Fasermaterialien wie z.B. Viskose. Besonders bevorzugt sind hierbei Viskose sowie Lyocell oder vorzugsweise Baumwolle. Die genannten Fasermaterialien liegen vorzugsweise als flächige textile Gewebe, Gewirke oder Bahnen vor.
[0025] Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt vor dem Bedrucken eine Vorbehandlung des Fasermaterials, worin man das zu bedruckende Fasermaterial zuerst mit einer wässrigen alkalischen Flotte behandelt und das behandelte Fasermaterial gegebenenfalls trocknet.
[0026] Die wässrige alkalische Flotte enthält mindestens eine der üblichen Basen, welche in konventionellen Reaktivdruckverfahren zur Fixierung der Reaktivfarbstoffe eingesetzt werden. Die Base wird z.B. in einer Menge von 10 bis 100 g/l Flotte, vorzugsweise 10 bis 50 g/l Flotte, eingesetzt. Als Base kommen beispielsweise Natriumcarbonat, Natriumhydroxid, Dinatriumphosphat, Trinatriumphosphat, Natriumacetat, Natriumpropionat, Natriumhydrogencarbonat, wässriges Ammoniak oder Alkalispender, wie z.B. Natriumchloracetat oder Natriumformiat in Betracht. Vorzugsweise wird Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat oder eine Mischung aus Wasserglas und Natriumcarbonat verwendet. Der pH-Wert der alkalischen Flotte beträgt in der Regel 7,5 bis 13,5, vorzugsweise 8,5 bis 12,5. Die wässrige alkalische Flotte kann ausser den Basen weitere Zusätze, z.B. Hydrotropiermittel, enthalten. Als Hydrotropiermittel wird bevorzugt Harnstoff verwendet, der z.B. in einer Menge von 25 bis 200 g/l Flotte, vorzugsweise 50 bis 150 g/l Flotte eingesetzt wird. Vorzugsweise wird das Fasermaterial nach der obigen Vorbehandlung getrocknet.
[0027] Nach dem Bedrucken wird das Fasermaterial vorteilhafterweise getrocknet, vorzugsweise bei Temperaturen bis 150°C, insbesondere 80 bis 120°C, und anschliessend einem Hitzebehandlungsprozess unterworfen, um den Druck zu vervollständigen, bzw. den Farbstoff zu fixieren.
[0028] Die Hitzebehandlung kann z.B. durch ein Warmverweilverfahren, einen Thermosolierprozess oder vorzugsweise durch ein Dämpfverfahren durchgeführt werden.
[0029] Beim Dämpfverfahren wird das bedruckte Fasermaterial z.B. einer Behandlung in einem Dämpfer mit gegebenenfalls überhitztem Dampf, zweckmässigerweise bei einer Temperatur von 95 bis 180° C, vorteilhafterweise im Sattdampf, unterzogen.
[0030] Im Anschluss wird das bedruckte Fasermaterial in der Regel in üblicher Weise mit Wasser ausgewaschen um nichtfixierten Farbstoff zu entfernen.
[0031] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner wässrige Drucktinten für das Tintenstrahldruck-Verfahren, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie
a) 5 bis 35 Gew.-% mindestens eines Reaktivfarbstoffes der obigen Formeln (1a) bis (1i) und
b) 5 bis 30 Gew.-% N-Methyl-2-pyrrolidon oder 1,2-Propylenglykol enthalten.
[0032] Für die Drucktinten sowie für die Reaktivfarbstoffe der Formeln (1a) bis (1i) gelten hierbei die weiter oben angegebenen Bedeutungen und Bevorzugungen.
[0033] Die nach den erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen Drucke weisen gute Allgemeinechtheiten auf; sie besitzen z.B. eine hohe Faser-Farbstoff-Bindungsstabilität sowohl im sauren als auch im alkalischen Bereich, eine gute Lichtechtheit, gute Nassechtheiten, wie Wasch-, Wasser-, Seewasser-, Überfärbe-und Schweissechtheit, eine gute Chlorechtheit, Reibechtheit, Bügelechtheit und Plissierechtheit sowie scharfe Konturen und eine hohe Farbstärke. Die verwendeten Drucktinten zeichnen sich durch gute Stabilität und gute Viskositätseigenschaften aus.
[0034] Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben, Teile sind Gewichtsteile, die Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente, sofern nicht anders vermerkt. Gewichtsteile stehen zu Volumenteilen im Verhältnis von Kilogramm zu Liter.
Beispiel 1:
[0035]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol,
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 69,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 2:
[0036]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 50 g/l Hamstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol,
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 69,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 3:
[0037]
a) Laugiertes Viskose-Gewebe wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 100 g/l Harnstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte laugierte Viskose-Gewebe wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol,
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 69,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 4:
[0038]
a) Laugiertes Viskose-Gewebe wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 150 g/l Hamstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte laugierte Viskose-Gewebe wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol,
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 69,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 5:
[0039]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol und
- 70 Gew.-% Wasser
Beispiel 6:
[0040]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 50 g/l Harnstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol,
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 69,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 7:
[0041]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 50 g/l Hamstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol,
- 0,5 Gew.-% Natriumcitrat und
- 69,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 8:
[0042]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 50 g/l Hamstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel
- 15 Gew.-% 1,2-Propylenglykol und
- 70 Gew.-% Wasser
Beispiel 9:
[0043]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel (101),
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 84,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 10:
[0044]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 50 g/l Hamstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel (102),
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 84,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 11:
[0045]
a) Laugiertes Viskose-Gewebe wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 150 g/l Harnstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte laugierte Viskose-Gewebe wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel (104),
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 84,5 Gew.-% Wasser
Beispiel 12:
[0046]
a) Mercerisiertes Baumwoll-Satin wird mit einer Flotte, enthaltend 30 g/l Natriumcarbonat und 50 g/l Hamstoff, foulardiert (Flottenaufnahme 70%) und getrocknet.
b) Auf das gemäss Schritt a) vorbehandelte Baumwoll-Satin wird eine wässrige Tinte mit einer Viskosität von 2 mPa.s, enthaltend
- 15 Gew.-% des Reaktivfarbstoffs der Formel (106),
- 0,5 Gew.-% Borax und
- 84,5 Gew.-% Wasser
Beispiele 13 bis 20:
a) mindestens einen Reaktivfarbstoff der Formeln
und
worin
Z und Z' unabhängig voneinander Vinyl oder ein Rest der Formel -CH2-CH2-OSO3H sind,
B1 und B2 einen C2-C12-Alkylenrest bedeuten, welcher durch 1, 2 oder 3 Glieder -O-unterbrochen sein kann
und unsubstituiert oder durch Hydroxy, Sulfo, Sulfato, Cyano oder Carboxy substituiert
ist und
CuPhC ein Kupferphthalocyaninrest ist, und
b) 1,2-Propylenglykol oder N-Methyl-2-pyrrolidon
enthält.a) 5 bis 35 Gew.-% mindestens eines Reaktivfarbstoffes der Formeln (1a) bis (1i) gemäss Anspruch und
b) 5 bis 30 Gew.-% N-Methyl-2-pyrrolidon oder 1,2-Propylenglykol enthält.