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Verfahren und Vorrichtung zum Entwickeln von mit Küpenfarbstoffen bedruckten Waren.
Bekanntlich wird die Entwicklung von mit Küpenfarbstoffen bedruckten Waren, auf denen sich neben dem Farbstoff und einem Verdickungsmittel noch Alkali und Hydrosulfit oder ein Derivat davon befindet, in doppelwandigen Dämpfvorriehtungen bewirkt, in denen die Ware der Einwirkung von Wasserdampf bei Temperaturen von etwa 100-120 C unter Luftabschluss ausgesetzt wird In diesen verhältnismässig komplizierten Vorrichtungen geht die Reduktion und Fixierung des Farbstoffes auf der Ware bei der gleichen Temperatur vor sich.
Es wurde nun gefunden, dass die Entwicklung von feuchten, bedruckten Waren der oben bezeichneten Art einfacher gestaltet werden kann und gleichzeitig bessere Drucke unter vorteilhafterer Ausnutzung der Farbstoffe erzielbar sind, wenn man die Reduktion der Küpenfarbstoffe auf der feuchten Ware möglichst schlagartig in der Wärme, zweckmässig bei Temperaturen unterhalb 100 C, z. B. bei etwa 70-80 C, d. h. durch möglichst kurze Einwirkung einer Wärmequelle, die die Ware schnell auf die genannte Temperatur heizt, bewirkt und die darauffolgende Fixierung des Leukofarbstoffes auf der Ware unterhalb der Reduktionstemperatur vor sich gehen lässt, wobei Luftabschluss während der Reduktion und Fixierung des Farbstoffes nicht unbedingt erforderlich ist.
Der Erfindung liegen folgende Beobachtungen zugrunde :
Es hat sich herausgestellt, dass die Reduktion praktisch aller Küpenfarbstoffe in die Leukoform mittels geeigneter Hydrosulfitkonzentrationen bereits bei etwa 70-80 C, u. zw. fast augenblicklich vor sich geht, so dass die Anwendung höherer Temperaturen und die Ausdehnung der Reduktionszeit auf eine halbe Minute und mehr, wie in den bekannten Vorrichtungen, unnötig ist.
Anderseits wurde gefunden, dass sich Hydrosulfit um so leichter zersetzt, je länger und höher die Wärmeeinwirkung ist, so dass sich die Zweckmässigkeit ergibt, die hydrosulfithaltige Ware nicht höher und länger als nötig zu erwärmen. Unter den Bedingungen, die beim Entwickeln in den bekannten Dämpfvorriehtungen vorliegen, wo also das Hydrosulfit oder dessen Derivate einer Temperatur von etwa 100 bis 1200 C während etwa einer halben bis fünf Minuten ausgesetzt werden, geht bereits eine sehr störende Zersetzung des Hydrosulfits vor sich. Zwar werden die Farbstoffe auch unter diesen ungünstigen Bedingungen vollständig in die Leukoform übergeführt, es ist aber sehr wichtig, dass das im Überschuss verwendete Hydrosulfit nicht zersetzt wird, damit die Farbstoffe bis zur endgültigen Fixierung auf der Ware in der Leukoform festgehalten werden.
Dies wird bei der Entwicklung in den bekannten Vorrichtungen nicht vollständig erreicht, da erfahrungsgemäss die Leukofarbstoffe trotz Luftabschluss wahrscheinlich wegen Mangel an Hydrosulfit oft Zersetzung erleiden und so nicht vollständig ausgenutzt werden können. Nur wenn die Zersetzungsbedingungen des Hydrosulfits weitestgehend vermieden werden, ist eine möglichst vollständige Ausnutzung des Farbstoffes gewährleistet.
Weiterhin wurde die Beobachtung gemacht, dass die Fixierung der Leukoküpenfarbstoffe auf der Ware am besten bei Temperaturen erfolgt, die unterhalb der für die schlagartige Reduktion der Farbstoffe benötigten Temperaturen liegen, u. zw. kommt für die Gruppe der warmfärbenden Farbstoffe eine Fixierungstemperatur von etwa 50 bis 60 C in Frage, während die kaltfärbenden Farbstoffe am besten' bei Raumtemperatur fixiert werden können.
Das beanspruchte Verfahren bietet im Gegensatz zu den bekannten die Möglichkeit, die vorstehend beschriebenen günstigsten Bedingungen für die Reduktion und Fixierung der Küpenfarbstoffe einzuhalten und somit die günstigsten Druckergebnisse zu erzielen.
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Die gemäss der Erfindung erforderliche schlagartige Erwärmung der feuchten Ware auf die für die Reduktion der Farbstoffe günstigste Temperatur von beispielsweise etwa 70-80 C kann z. B. derart erzielt werden, dass die feuchte Ware eine kurze Strecke lang über regulierbare Heizelemente, beispielsweise elektrische Heizplatten oder Widerstandsheizkörper mit gerichteten Wärmestrahlen, geführt wird, wobei sich die Menge der auszustrahlenden Wärmeenergie nach der Qualität der Ware (z. B. dicker oder dünner Stoff) und nach ihrem Feuchtigkeitsgehalt zu richten hat.
Die Regelung der ausgestrahlten Wärmemenge kann zweckmässig mit einem der im Handel befindlichen Temperaturregler vorgenommen werden. So führt man z. B. einen Teil des zu regulierenden Stroms über einen Kontakt, der sich im-möglichst vollkommenen Vakuum befindet, wobei das Öffnen und Schliessen des Stromkreises durch die Ausdehnung bzw. Zusammenziehung eines dünnen Metallstabes erfolgt.
Bei Farbstoffen, deren Fixierung bei Raumtemperatur am günstigsten vor sich geht, genügt bereits eine einfache Vorrichtung, wie sie in der Zeichnung Fig. 1 schematisch gekennzeichnet ist. Die feuchte, bedruckte Ware wird über eine Rolle ssi an einem auf eine bestimmte Temperatur geheizten Körper H entlang, der sich in einem offenen Kasten K befindet, und weiter über die Rolle R2 mit möglichst grosser Geschwindigkeit geführt, jedoch derart, dass die vollständige Reduktion des Farbstoffes auf der Ware erfolgt. In einem folgenden Luftgang geht dann die Fixierung des Farbstoffes auf der Ware unter schnellem Temperaturabfall bis auf Raumtemperatur in günstigster Weise vor sich.
Bei andern Farbstoffen, deren günstigste Fixierungstemperatur etwa bei 50-60 C liegt, kann man eine Vorrichtung benutzen, die in Fig. 2 schematisch gekennzeichnet ist. Der'Raum K, der die Wärmequelle B enthält und der Kasten-oder Trommelform haben kann, ist hier so gross ausgebildet, dass die Ware, nachdem sie die Wärmequelle passiert hat, noch einen gewissen Weg W durchlaufen kann, bevor sie den Raum K verlässt. Hiedurch wird erreicht, dass der Temperaturabfall nicht so schroff ist und die Fixierung z. B. bei Temperaturen von 50-60 C vor sich gehen kann.
Da für die Entwicklung der Farbstoffe eine bestimmte Feuchtigkeit der Ware notwendig ist und anderseits eine dünne Ware die verhältnismässig nur in geringem Masse aufgenommene Feuchtigkeit infolge Erwärmung leicht verliert, so ist es zweckmässig, die Entwicklungsvorrichtungen gemäss der Erfindung mit einem Feuchtigkeitsregler, wie er in Fig. 2 schematisch wiedergegeben ist, zu kombinieren. Ein derartiger Feuchtigkeitsregler kann in einfacher Weise derart gebildet werden, dass ein in Wasser befindliches regulierbares Heizelement A das Wasser je. nach Bedürfnis zum Verdampfen veranlasst.
Ein so gebildeter Feuchtigkeitsregler kann z. B. nach dem Prinzip des Psychrometers gesteuert werden oder aber indem man den Gitterkreis einer Elektrodenröhre über zwei Kondensatorplatten führt, welche im Dämpfkasten angebracht sind. Je nach der Feuchtigkeit wird die Dielektrizitätskonstante verschieden und infolgedessen auch der Widerstand zwischen den Kondensatorplatten. Dadurch könnte ebenfalls die Steuerung des Feuchtigkeitsreglers erfolgen.
Die derart mit einem Feuchtigkeitsregler ausgestatteten Vorrichtungen gestatten, die Ware einwandfrei mit der zweckmässigsten Feuchtigkeitsmenge zu versehen, und zeichnen sich gegenüber den bekannten Entwicklungsvorrichtungen insbesondere dadurch aus, dass überschüssige Feuchtigkeit vermieden werden kann. Die bisher bekannten Vorrichtungen zeigen nämlich den Nachteil, dass die Ware unter Umstäden beträchtliche Mengen Kondenswasser aufnimmt, welches leicht Ausbluten der Farbstoffe hervorrufen kann.
Als Verdickungsmittel für die Druckpasten kann in vorliegendem Verfahren eines der bekannten verwendet werden. Ein Ausbluten der Drucke auf der Ware ist nicht zu befürchten, da die bedruckte Ware nach dem Trocknen nur ganz kurze Zeit durch das Alkali-und Reduktionsmittel enthaltende Bad geführt und während der Reduktion ebenfalls nur ganz kurze Zeit der Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird. Als zweckmässigstes Verdickungsmittel haben sich indessen die für diese Zwecke bekannten Cellulosederivate erwiesen.
Nach dem Verfahren können nicht nur Waren verwendet werden, die zunächst nur mit dem Farbstoff und einem Verdiekungsmittel bedruckt, getrocknet und darauf mit einem Alkali-und einem Reduktionsmittel enthaltenden Bade kurze Zeit geklotzt wurden, sondern auch Waren, die mit einer Paste, aus einem Farbstoff, Alkali, Reduktionsmittel und einem Verdiekungsmittel bestehend, bedruckt, getrocknet und kurze Zeit befeuchtet waren.
Als Reduktionsmittel wird in vorliegendem Verfahren zweckmässig Hydrosulfit verwendet, jedoch ist das Verfahren nach geringer Abänderung auch bei Verwendung von Derivaten des Hydrosulfits, wie Formaldehydsulfoxylaten, durchführbar. Es ist dann nur erforderlich, die Temperatur der Heizquelle anfangs höher zu wählen, bzw. die Ware zunächst auf höhere Temperatur, z. B. auf 100 C, zu erwärmen, bis der Zerfall des Sulfoxylats und die Bildung des Hydrosulfits erfolgt ist, worauf das Verfahren praktisch in der für Hydrosulfit beschriebenen Weise zu Ende geführt werden kann.
Bei der Verwendung von Farbstoffen, die bekanntermassen in der Kälte auf der Ware am günstigsten fixieren, hat sich weiterhin herausgestellt, dass es wichtig ist, die für den Fixierungsprozess optimaleAlkalikonzentration zu erreichen. Praktisch geschieht dies derart, dass man in einem Bade klotzt, in dem sich
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möglichst auf 1 Mol Hydrosulfit etwa 2 Mol Natronlauge befinden, so dass bei der fast vollständig erfolgenden Hydrosulfitverbrauchung auch die Natronlauge bis zur günstigsten Menge neutralisiert wird.
Beispiele :
1. Man teigt
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1. 2.1'. 2'-anthrachinonazin) mit 200 g Wasser an und gibt
60 g Thiodiäthylenglykol und 665 g Stärke-Tragant-Verdickung (60 g Tragant und 100 g Stärke pro Liter) zu.
Diese Druckfarbe wird auf ein Gewebe vegetabilischer Art aufgedruckt, getrocknet und dann
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elektrische Heizelemente enthält. Diese Elemente erhitzen das Gewebe möglichst rasch (zirka 10 Sekunden) auf 80 C. Etwa weitere 50 Sekunden läuft die Ware durch den Kasten und kühlt sich infolge Abstrahlung auf rund 650 C ab. Die so behandelte Ware wird, wie üblich, fertiggestellt (gespült, oxydiert, gespült, geseift). Man erhält lebhafte Blaumuster von hervorragenden Echtheitseigenschaften.
2. Ein Kunstseidengewebe bedruckt mit folgender Druckfarbe : 200 g 12% igen Teig des Farbstoffes, der durch Karbazolierung von ct, (x-Trianthrimid entsteht, werden mit 800 g Methylcelluloseverdickung (1 : 10) gut angeteigt.
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fertiggestellt (gespült, oxydiert, gespült, geseift). Man erhält hervorragend echte Gelbdrucke.
3. Ein Baumwollgewebe wird mit folgender Druckfarbe bedruckt : 150 g 20% igen Teig von Dibenzpyrenehinon werden mit 850 g Methylcelluloseverdickung (1 : 10) gut angeteigt.
Die bedruckte Ware wird dann durch ein Bad geführt, das
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dampfgeheizte Platte geführt, welche die Ware in der angegebenen Zeit auf 70 C erwärmt. Anschliessend läuft die Ware über einen Luftgang, während rund 60 Sekunden und wird, wie oben beschrieben, gespült, oxydiert, gespült, geseift. Man erhält lebhafte gelborange Drucke.
4. Ein Leinengewebe wird mit folgender Druckfarbe bedruckt :
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Die so bedruckte Ware wird geklotzt mit einer Lösung aus 100 g Formaldehydsulfoxylat, 100 g Pottasche,
75 g Thiodiglykol,
50 g Glaubersalz,
3 g eines Netzmittels 672 g Wasser und auf 100% Feuchtigkeit abgequetscht. Anschliessend führt man die feuchte Ware in den oben be- schriebenen Apparat, wobei dieselbe durch zwei Minuten mittels Widerstandsheizkörper auf rund 1000 C erhitzt wird. Darauffolgend läuft die Ware weitere zwei Minuten durch einen geschlossenen Kasten, in dem sie durch die Abstrahlwärme des Kastens auf rund 6 (1-700 C abgekühlt wird. Nachträglich wird, wie üblich, fertiggestellt. Man erhält. lebhafte und sehr echte Gründrucke.
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