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Verfahren zum Färben von Stoffen
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ungleichmässigen Eindringen der Farbe in die Fasern und um diese herum infolge der Druckverteilung in der Flüssigkeitsströmung durch die Schichten von breitliegendem Stoff. Schliesslich tritt manchmal auch ein mit"Moire"bezeichnetes Phänomen während des Färbevorganges auf, mit dem Ergebnis, dass das soeben gefärbte Gewebe neuerlich gefärbt oder als unverwendbar ausgeschieden werden muss.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird der Vorteil erzielt, dass beim Färben von Stoffen, welche zur Gänze oder zum Teil aus synthetischen Fasern bestehen, oder beim Färben von Bahnen und Folien aus synthetischem Material, wie etwa"Dacron","Kodel","Vyron","Milar"usw. ein dem eigentlichen Färben vorangehender Verfahrensschritt, nämlich das sogenannte"Abbrennen", welches im Entfernen von Ölen, Wachsen u. a. auf dem Material befindlichen unerwünschten Substanzen besteht, wegfällt und auf diese Weise der Färbevorgang erleichtert wird, ausgenommen in solchen Fällen, in denen der Stoff nach dem Färben noch einer weiteren Behandlung bedarf, um beispielsweise wasserdicht gemacht zu werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat ferner den Vorteil, dass mit der Zugabe eines Nicht-Ionischen Detergens zum Färbebad und der Einhaltung höherer Temperaturen die Öle und Wachse emulgiert und in der Emulsion gehalten werden können, wodurch die Menge, die auf dem Stoff zurückbleibt, gering ist und diese Öle und Wachse auch so fein verteilt sind, dass sie auf die Farbabsorption der einzelnen Fasern keinen Einfluss mehr ausüben, selbst bei fleckiger Verteilung der Öle und Wachse.
Weiters werden Falten und Brüche, die üblicherweise bei Materialien auftreten, wenn sie nach den bisher bekannten Verfahren gefärbt werden, vermieden. Dies wird vor allem durch das rasche Hindurchgehen des Materials durch das Färbebad erzielt, wenn dieses auf einer Temperatur gehalten wird, die wesentlich höher als 1000C ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass der Stoff in an sich bekannter Weise in Strangform durch die Färbeflüssigkeit hindurchgeführt wird, währenddessen diese bei atmosphärischem Druck auf eine Temperatur zwischen 80 und 100 C erwärmt wird und anschliessend zusammen mit dem Stoff unter Druckerhöhung wie an sich bekannt auf etwa 120 C erhitzt wird, wobei der Stoff rasch, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 m/min, durch das Färbebad hindurchgeführt wird.
Durch die Erfindung wird nicht nur die Bildung von festen Falten im Stoff vermieden, sondern auch die Zeit, die zur Durchführung des Färbevorganges erforderlich ist, wird wesentlich herabgesetzt und überdies der Zusatz von chemischen Trägern vermieden.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem Hochtemperatur-Färbeapparat anwenden, welcher es-mit gewissen Abänderungen - erlaubt, übliche Färbevorrichtungen zu verwenden, und mit welchen alle synthetischen Materialien ohne Begrenzung hinsichtlich der Webdichte und der Güte der Farbabsorption gefärbt werden können, wobei eine gleichmässige Färbung erreicht wird.
Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das zu färbende Gut, welches entweder zur Gänze oder zum Teil aus synthetischem Material wie"Dacron","Kodel","Vacron","Milar"od. dgl. bestehen kann,. im Gegensatz zur bisher üblichen Vorgangsweise so unterstützt, dass es durch ein wässeriges Färbebad hindurchbewegt werden kann, wobei das Färbebad in einem Druckbehälter angeordnet ist und auf einer wesentlich über 1000C liegenden Temperatur gehalten wird. Das Innere des Druckbehälters wird unter einem Druck gehalten, welcher die Einhaltung der erforderlichen Temperatur der Färbeflotte während des Färbevorganges sichert.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben, in welchen Fig. l einen Querschnitt in grösserem Massstab durch ein Druckgefäss mit darin befindlichem Färbebehälter zeigt, wobei der Schnitt unmittelbar bei der Tür des Gefässes geführt ist und Teile des Färbebehälters weggebrochen sind ; Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt in kleinerem Massstab entlang der Linie 2-2 der Fig. l, gesehen in Richtung der Pfeile ; Fig. 3 ist eine schematische Zusammenstellung einer mehrteiligen Einrichtung zum Einbringen des zu färbenden Gutes in einen Färbebehälter ausserhalb des Druckgefässes ;
Fig. 4 ist eine Fndansicht, in kleinerem Massstab, und lässt die Art des Einführens des Färbebehälters in das Druckgefäss erkennen, und die Fig. 5 und 6 zeigen in schaubildlicher Darstellung Färbeapparate, welche zum Küpenfärben oder zum Färben mittels Jiggern Verwendung finden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. l ist dort ein druckfest abschliessbarer Zylinder 10 zu erkennen, welcher beispielsweise auf einem Traggerüst 10'aufruhtund das Druckgefäss bildet. Innerhalb desselben ist ein etwa halbzylindrischer Färbebehälter 11 von neuer Formgebung vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, dass es vorteilhaft ist, diesen Färbebehälter auf Rädern 12 zu montieren, welche auf Schienen 13 laufen, die sich innerhalb des Druckgefässes befinden, wodurch es ermöglicht wird, den Färbebehälter leicht in das Druckgefäss einzuführen bzw. aus diesem herauszubringen, indem man den Färbebehälter einfach auf den Schienen rollt.
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Das Druckgefäss 10 ist weiters mit Zuleitungen 14, 15,16 versehen, um dem Färbebehälter Farbe, Wasser und Dampf zuzuführen. Eine perforierte Platte 17 kann längs des Färbebehälters angeordnetsein, um zu verhindern, dass zu färbendes Gut den Zubringerrohren zu nahe kommt und insbesondere, dass dieses mit konzentrierter Farbe in Berührung kommt.
Eine beispielsweise mit Längslatten versehene Haspel 18 von elliptischer Gestalt ist oberhalb des Färbebehälters auf einer Welle 19 angeordnet. Die Welle 19 ist zu diesem Zweck auf Lagerböcken 20 ausserhalb der Längsachse des Druckgefässes und parallel zu dieser gelagert. Weiters wird die Welle 19 von einer Kraftquelle, wie etwa dem Elektromotor 21 (Fig. 2),, in Drehung versetzt ; diese Kraftquelle wird im allgemeinen, wie gezeigt, ausserhalb des Druckgefässes angeordnet.
Die Bezeichnung"Stoff ist hier so zu verstehen, dass sie auch eine Bahn von Stoffen, Fäden, die zum Teil oder zur Gänze aus synthetischem Material bestehen, oder auch Bahnen und Folien au solchem bedeutet.
Zum Färben solchen Gutes wird eine Marerialbahn dieses Gutes in Form einer endlosen Schlinge 22 in das Färbebad 30 in voller Breite eingebracht und in einer Richtung bewegt, oder sie wird in einem einzigen Durchgang durch das Färbebad hindurchgezogen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist und wie dies im folgenden noch genauer erläutert werden wird.
Es können aber auch, wie in Fig. 6 gezeigt, mehrere Hin- und Hergänge durch das Färbebad durchgeführt werden.
Ein vorzugsweise mit Längslatten versehener Umlenkzylinder 23 ist auf einer Achse 24 gelagert, welche von Böcken 25 gehalten ist, die am Färbebehälter angeordnet sind ; dieser Zylinder befindet sich seitlich von der Haspel 18 oberhalb des Färbebehälters 11. Der Umlenkzylinder 23 kann von demsichbewegenden Gut bewegt werden ; er wird aber vorzugsweise selbst angetrieben, indem er mit der Welle 19 in Verbindung gebracht ist, u. zw. mittels eines Kettentriebes 26, welcher sich ausserhalb des Färbebehälters 11 befindet. Ein zwischengeschaltetes Falten der Schlinge 22, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, erfolgt, wenn der Stoff sich von der Haspel 18 zum Boden des Färbebehälters bewegt.
Im Zylinder 10 sind, wie gezeigt, ein Schauloch 27 und ein oder mehrere durckabhängige Ventile 28 vorgesehen, ebenso wie ein Ventil 28'zur Unterbrechung des Vakuums. Weiters ist ein nach aussen führendes Probenehmerrohr 29 angeordnet, das sich durch den Zylinder hindurcherstreckt und in das Färbebad 30 führt.
Der Färbebehälter 11 ist weiters mit einem oder mehreren Abflüsse versehen, z. B. mit einem Ablass 32, der sich mit seinem einen Ende unterhalb eines falschen Bodens 33 befindet ; sein anderes Ende steht in Verbindung mit einer Überlauf-Auslassrinne 34, etwa mittels eines Rohres 35, welches überlaufende Flüssigkeit von dort abführt.
Das Druckgefäss 10 ist weiters mit einer luftdichten Tür 36 versehen (Fig. 2 und 3), welche in entsprechender Weise an einem Ende des Gefässes 10 angeordnet ist und während des Färbens einen luftdichten Abschluss ergibt.
In Fig. 2 ist das zu färbende Gut in Form von mehreren seilähnlichen, endlosen Strängen 22 angedeutet, aus einem oder mehreren Stücken bestehend. Diese Stränge laufen über die Haspel 18 und den Umlenkzylinder 23 und sind so angeordnet, dass sie in das Färbebad eintauchen. Der Stoff kann aber auch in Form eines oder von mehreren Stücken vorliegen.
Nach dem dichten Abschliessen des Druckgefässes durch die Tür 36 wird die Temperatur des Bades 30 weiter bis auf das gewünschte Ausmass erhöht, etwa auf 120 C, wenn "Dacron" behandelt wird, indem Dampf durch die Zuleitung 16 inas Druckgefäss eingeführt wird. Darauf wird der Motor 21 eingeschaltet, u. zw. für eine rasche Bewegung (etwa 50 m/min) des Gutes durch das Bad, bis der gewünschte Farbton erreicht ist.
Die Kraftquelle 21 ist, wie bereits angeführt, vom Druckgefäss selbst getragen, u. zw. vorzugsweise ausserhalb desselben, wie dargestellt ; sie ist mit der Welle 19 durch eine Stopfbüchse 37 hindurch mittels einer Kupplung 38 auf Drehung verbunden.
Es können auch Führungsstangen 39 vorgesehen sein, so dass jeder Strang zwischen einem Satz solcher Stangen hindurchgehen muss und auf diese Weise daran gehindert wird, sich beim Hindurchgang durch das Bad mit. andern Strängen zu verwickeln.
Die Enden der einzelnen Stränge sind verbunden, um die endlosen Schlingen zu bilden, welche über die rotierende Haspel 18 und die Umlenkwalze 23 geführt sind, wie dies gezeigt ist. Die Form der Haspel ist hiebei nicht von besonderer Bedeutung ; es ist jedoch erwünscht, eine solche Form anzuwenden, welche ein Gleiten des Stoffes verhindert und auf diese Weise gleichmässiges Falten sichert.
Eine vorteilhafte Vorgangsweise beim Färben des Stoffes ist es, diesen Stoff auf die Haspel und die
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Umlenkwalze aufzubringen, den Färbebehälter mit der Färbeflüssigkeit zu füllen und die Temperatur des Färbebades auf etwa 80-100 C zu erhöhen, beispielsweise auf einer ausserhalb des Druckgefässes befindlichen Station. In den Fig. 3 und 4 ist eine solche Station mit A bezeichnet und der Stoff ist, wie zuvor erläutert, angeordnet, um sodann durch den Färbebehälter hindurchbewegt zu werden.
Dieser letztere ist mittels seiner Räder 12 auf Schienen 40 geführt und läuft auf diesen, welche sich nahe und parallel zu den Schienen 13 (nicht gezeigt) erstrecken, die sich innerhalb des Druckgefässes befinden. Ein Wagen 41 ist vorgesehen, um auf Schienen 42 zu laufen, u. zw. mittels der Räder 43, nachdem er den Färbebehälter 11 aufgenommen ha t, um diesen Färbebehälter in das Innere
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Schienen 40 verlegt ; weiters sind Schienenzwischenstücke 44 am Druckgefäss vorgesehen, welche Zwischenstücke mit den Schienen 13 (nicht gezeigt) im Druckgefäss fluchten.
Es ist klar, dass aber auch andere Einrichtungen (nicht dargestellt) zum Verbringen des Färbeapparates in das Druckgefäss und aus demselben vorgesehen sein können, etwa Einschienenbahnen, Schwenkrollen od. dgl. an Stelle der gezeichneten Transporteinrichtung.
Wenn das Färben durchgeführt ist und der Färbebehälter wieder ins Freie zu bringen ist, wird dieser aus dem Druckgefäss über die Zwischenstücke 44 auf den Wagen 41 geführt; mit Hilfe des letzteren wird er sodann seitlich verschoben, bis ein weiterer Satz von Schienen 40'erreicht ist, welcher an der entgegengesetzten Seite des Druckgefässes angeordnet ist für die weitere Verschiebung der Färbeeinrichtung. Andere Arten von Färbebehältern können natürlich in ähnlicher Weise eingeführt werden.
In den Fig. 5 und 6 sind verschiedene übliche Anordnungen des Stoffes, bei welchen der Stoff nicht in Form endloser Schlingen durch das Färbebad hindurchbewegt wird, gezeigt. Beispielsweise bei der Küpenfärbeart, Fig. 5, wird der Stoff 45 von einer Vorratsrolle 46 abgerollt, geht in einem einzigen Durchlauf durch das Färbebad 47 hindurch und wird auf die Rolle 48 aufgewickelt.
In Fig. 6 ist eine übliche Jigger-Färbeapparatur gezeigt, welche ein Farbebad 50 zusammen mit Aufwickel- und Abwickelrollen 51,52 umfasst, welche dazu bestimmt sind, den Stoff 53 hin und her durch das Färbebad 50 zu ziehen.
Es ist natürlich klar, dass gemäss der Erfindung solche Einheiten in gleicher Weise in das Druckgefäss eingeführt werden können, um dort den Färbevorgang durchzuführen und dass in entsprechender Weise die Antriebsverbindung durchgeführt werden kann.
Weiters können auch andere Vorrichtungen (nicht gezeigt) dazu verwendet werden, die Färbeapparaturen in das Druckgefäss einzuführen und aus diesem wieder herauszubringen, wie etwa Einschienensysteme, Schwenkrollen usw.