DE19753403A1 - Verfahren zur Fixierung von Farbstoffen bei der Lederfärbung - Google Patents
Verfahren zur Fixierung von Farbstoffen bei der LederfärbungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung von Farbstoffen bei der
Lederfärbung, bei dem man Biopolymere vom Chitosantyp mit einem mittleren
Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 5.000.000 Dalton und einem
Deacetylierungsgrad im Bereich von 80 bis 88 Gew.-% in einer Menge von 0,05 bis 4 Gew.-%
- bezogen auf das Falzgewicht des eingesetzten Leders - bei einem pH-Wert
im leicht sauren Bereich als Additiv einsetzt.
Bei der Färbung von Ledern werden heute in der Regel anionische Farbstoffe
eingesetzt, die mit den zur Gerbung eingesetzten Chrom- und Aluminiumsalzen feste
Verbindungen eingehen und so eine gute Farbechtheit gewährleisten. Im Gegensatz
dazu ist die Fixierung solcher anionischer Farbstoffe bei anionischen Ledern, wie sie
im Zuge einer Harz bzw. Vegetabilgerbung bzw. stark vegetabil nachgegerbten
Chromledern anfallen, deutlich schlechter. Hier ist insbesondere bei Möbel-,
Automobil- und Bekleidungsledern die Farbechtheit - vor allem bei dunklen Farben
und zusätzlicher Einwirkung von Hautschweiß - nicht immer optimal. Daher müssen
diese Farbstoffe durch geeignete Maßnahmen zusätzlich fixiert werden. Nach
Untersuchungen der Anmelderin lassen sich niedermolekulare und ebenso polymere
quarternäre Ammoniumverbindungen, beispielsweise kernsubstituierte Laurylpyridi
niumverbindungen zur Fixierung von Farbstoffen bei vegetabil gegerbten oder
nachgegerbten Ledern einsetzen. Nachteilig bei diesen Substanzen ist jedoch, daß ihr
Einsatz aus toxikologischen Gründen und wegen ihres möglichen Allergiepotentials
beschränkt ist. Auch kationische Polymere auf Acrylatbasis haben sich an sich als
geeignet zur Fixierung von Farbstoffen von vegetabil gegerbten oder nachgegerbten
Ledern erwiesen. Nachteilig bei diesen Verbindungen ist jedoch, daß sie biologisch
schwer abbaubar sind.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, Substanzen bereitzustellen, die
sich als Additive zur Fixierung von Farbstoffen bei der Lederfärbung, insbesondere der
Färbung vegetabil gegerbter und/oder nachgegerbter Leder eignen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich Biopolymere vom Chitosantyp in
ausgezeichneter Weise als Additive zur Fixierung von Farbstoffen bei der
Lederfärbung eignen, und zwar bei der Färbung vegetabil gegerbter und/oder
nachgegerbter Leder. Die Chitosane werden dabei den wäßrigen Flotten, die das
gefettete Leder und einen oder mehrere Farbstoffe enthalten und die auf einen pH-Wert
im leicht sauren Bereich eingestellt wurden, in einer Menge von 0,05 bis 4 Gew.-%
- bezogen auf das Falzgewicht des eingesetzten Leders - zugegeben. Die Chitosane
erhöhen die Farbauszehrung und die Farbechtheit der Leder signifikant im Vergleich
zu Chitosan-freien Rezepturen. Darüber hinaus erhöhen die Chitosane die
Hautverträglichkeit des so hergestellten Leders und wirken einer möglichen
Sensibilisierung entgegen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Fixierung von Farbstoffen bei der
Lederfärbung, wobei man vegetabil gegerbtem und/oder nachgegerbtem Leder in
wäßriger Flotte einen oder mehrere Farbstoffe zugibt und diese anschließend fixiert
und wobei man zur Fixierung einen pH-Wert im leicht sauren Bereich einstellt und im
Stadium des Absäuerns Biopolymere vom Chitosantyp mit einem mittleren
Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 5.000.000 Dalton und einem
Deacetylierungsgrad im Bereich von 80 bis 88 Gew.-% in einer Menge von 0,05 bis 4 Gew.-%
- bezogen auf das Falzgewicht des eingesetzten Leders - als Additiv zudosiert.
Chitosane stellen Biopolymere dar und werden zur Gruppe der Hydrokolloide gezählt.
Chemisch betrachtet handelt es sich um partiell deacetylierte Chitine unterschiedlichen
Molekulargewichtes, die den folgenden - idealisierten - Monomerbaustein enthalten:
Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte
negativ geladen sind, stellen Chitosane unter diesen Bedingungen kationische
Biopolymere dar. Die positiv geladenen Chitosane können mit entgegengesetzt gelade
nen Oberflächen in Wechselwirkung treten und werden daher in kosmetischen Haar- und
Körperpflegemitteln sowie pharmazeutischen Zubereitungen eingesetzt (vgl.
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A6, Weinheim,
Verlag Chemie, 1986, S. 231-332). Übersichten zu diesem Thema sind auch
beispielsweise von B. Gesslein et al. in HAPPI 27, 57 (1990), O. Skaugrud in Drug
Cosm. Ind. 148, 24 (1991) und E. Onsoyen et al. in Seifen-Öle-Fette-Wachse 117,
633 (1991) erschienen.
Zur Herstellung der Chitosane geht man von Chitin, vorzugsweise den Schalenresten
von Krustentieren aus, die als billige Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung
stehen. Das Chitin wird dabei in einem Verfahren, das erstmals von Hackmann et al.
beschrieben worden ist, üblicherweise zunächst durch Zusatz von Basen deproteiniert,
durch Zugabe von Mineralsäuren demineralisiert und schließlich durch Zugabe von
starken Basen deacetyliert, wobei die Molekulargewichte über ein breites Spektrum
verteilt sein können. Verfahren zur Herstellung von Chitosanen sind beispielsweise aus
Makromol. Chem. 177, 3589 (1976) sowie der französischen Patentanmeldung FR-A
27 01 266 bekannt. Die Herstellung von mikrokristallinem Chitosan wird in den
Druckschriften WO 91/05808 (Firextra Oy) und der EP-B1 0382150 (Hoechst)
beschrieben.
Die Chitosane, die in der Regel in Form von stark verdünnten Lösungen in wäßrigen
organischen Säuren zum Einsatz gelangen, werden der Flotte im leicht sauren pH-
Bereich zugesetzt. Die Konzentration kann dabei äußerst gering sein und liegt
vorzugsweise bei 0,05 bis 5 Gew.-% - bezogen auf das Falzgewicht des eingesetzten
gegerbten Leders. Es hat sich als optimal erwiesen, die Chitosane bei einem pH-Wert
im Bereich von 5 bis 6,5 einzusetzen.
Wie bereits gesagt, werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Chitosane
eingesetzt, die ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 5.000.000
Dalton und einen Deacetylierungsgrad im Bereich von 80 bis 88 Gew.-% aufweisen.
Bevorzugt sind dabei solche Chitosane, die ein mittleres Molekulargewicht im Bereich
von 60.000 bis 1.200.000 Dalton und insbesondere im Bereich von 800.000 bis
1.200.000 Dalton aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform setzt man das Chitosan in Kombination mit
weiteren Färbereihilfsmitteln wie Dispergiermitteln, Fettungsmitteln usw. ein.
Biopolymere vom Chitosantyp eignen sich in vorzüglicher Weise zur Fixierung von
Farbstoffen, insbesondere Metallkomplexfarbstoffen und/oder anionischen
Farbstoffen, bei der Lederfärbung. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist
dementsprechend die Verwendung von Chitosanen zur Fixierung von Farbstoffen bei
der Färbung von vegetabil gegerbtem und/oder vegetabil nachgegerbtem Leder.
Chitosan: 1 gew.-%ige Lösung von Chitosan (Hydagen® CMF, Henkel
KGaA, Düsseldorf; Lösungsmittel 0,4 gew.-%ige Glycolsäure;
Molmasse ca. 900.000-1.000.000, Deacetylierungsgrad ca. 83%)
Mimosa: Vegetabilgerbstoff
Quebracho: Vegetabilgerbstoff
Luganilviolett NR: Farbstoff (Fa. BASF AG)
Mimosa: Vegetabilgerbstoff
Quebracho: Vegetabilgerbstoff
Luganilviolett NR: Farbstoff (Fa. BASF AG)
Claims (6)
1. Verfahren zur Fixierung von Farbstoffen bei der Lederfärbung, wobei man
vegetabil gegerbtem und/oder nachgegerbtem Leder in wäßriger Flotte einen oder
mehrere Farbstoffe zugibt und diesen anschließend fixiert, dadurch
gekennzeichnet, daß man zur Fixierung einen pH-Wert im leicht sauren Bereich
einstellt und im Stadium des Absäuerns Biopolymere vom Chitosantyp mit einem
mittleren Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 5.000.000 Dalton und
einem Deacetylierungsgrad im Bereich von 80 bis 88 Gew.-% in einer Menge
von 0,05 bis 4 Gew.-% - bezogen auf das Falzgewicht des eingesetzten Leders -
als Additiv zudosiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei man Metallkomplexfarbstoffe und/oder
anionische Farbstoffe einsetzt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei man solch ein Chitosan einsetzt,
das ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 800.000 bis 1.200.000 Dalton
aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei man während den pH-Wert
der Flotte vor der Zugabe des Chitosans im Bereich von 5 bis 6,5 einstellt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei man das Chitosan in Kombination
mit weiteren Färbereihilfsmitteln einsetzt.
6. Verwendung von Chitosanen als Additive zur Fixierung von Farbstoffen bei der
Färbung von vegetabil gegerbtem und/oder nachgegerbtem Leder.
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