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Verfahren zur Behandlung und Färbung eines mindestens teilweise aus keratinischen Fasern bestehenden Materials und Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens
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folgedessen den grösseren Teil ihrer Fähigkeit, zu verfilzen. Ein fundamentaler Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung ergibt sich aus der Tatsache, dass man neben der Verbesserung der Bedingungen für das Färben oder Drucken gleichzeitig nach der ersten Verfahrensstufe, d. h. dem Glimmentladungsvor- gang, den Vorteil gewinnt, dass die fertigen Gegenstände aus diesen Fasern nicht verfilzen und eine ausgezeichnete Formfestigkeit aufweisen.
Mit andern Worten, die kombinierte Durchführung der Verfahren der Behandlung mit elektrischen
Glimmentladungen und des Färbens oder des Bedruckens nach der Erfindung hat zur Folge, dass jede bis- her übliche Behandlung der Wolle oder anderer keratinischer Fasern überflüssig wird, die dazu dient, den fertigen, aus diesen Materialien hergestellten Gegenständen eine gewisse Fähigkeit des Nichten- gehens zu verleihen.
In der Praxis schliessen sich in zahlreichen Fällen an die zweite Verfahrensstufe, d. h. die Nassbehandlung, insbesondere die Einfärbung, die üblichen Behandlungsvorgänge, wie z. B. Dämpfen oder gegebenenfalls das thermische Fixieren von Farbstoffen, das Waschen, das Spülen und die Trocknung an.
Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens lässt den Einfluss von mindestens drei verschiedenen prinzipiellen Faktoren deutlich in Erscheinung treten.
Die beiden ersten Faktoren müssen in Verbindung miteinander betrachtet werden : Hier handelt es sich einerseits um das Ausmass der Beeinflussung des Gegenstandes in der ersten Phase, d. h. bei dem durch die Glimmentladung bewirkten Ionenbombardement ; die Auswirkung des letzteren kann modifiziert werden, entweder dadurch, dass man die Dauer der Behandlung bei einer bestimmten Stärke des elektrischen Feldes ändert oder die Stärke des elektrischen Feldes bei einer gegebenen Dauer der Behandlung ändert ; anderseits kann die Stärke der Wirkung des Färbebades geändert werden, wobei diese Stärke auch selbst dadurch geändert werden kann, dass man insbesondere die Temperatur des Bades und/oder die Dauer des Durchlaufs durch dieses Bad ändert.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Behandlung der Wolle mittels der Glimmentladung es ermöglicht, die Dauer und die Temperatur des Färbevorganges in bezug auf die übliche Zeitdauer und Temperaturen des Färbevorganges eines gleichartigen, aber nicht der Glimmentladung ausgesetzten Gegenstandes in beträchtlichem Ausmass zu reduzieren, während die andern Bedingungen die gleichen bleiben.
So hat man beispielsweise festgestellt, dass für ein Serge-ähnliches Gewebe aus Wolle, das gemäss der französischen Klassifizierung von Dantzer und Roehrich und entsprechend den Standardwerten von A. S. T. M. einer Wolle der Qualität 70's die Handelsbezeichnung "Mérinos 110" trägt, in einem Färbebad bei 800C mit einem Farbstoff unter der Handelsbezeichnung"Neolanblau 2G" (CIBA), die Menge festen Farbstoffs für die Dauer von 15 min auf einem Muster aufgebracht wurde, das vorher der Wirkung einer Glimmentladung ausgesetzt war (3, 5 kV, 100 mm Hg, 500 Hertz, Elektrodenabstand 10 mm, Stabilisierungsschicht aus Glas von 3 mm Dicke), der aufgebrachten Farbstoffmenge bei der gleichen Probe entspricht,
die nicht der Glimmentladung ausgesetzt war und sich in dem identisch gleichen Färbebad befand (Mischungsverhältnis des Bades 1 - 50. Konzentration des Farbstoffs 4%, Schwefelsäure 4%, Natriumsulfat 15% bezogen auf das Gewicht der Wolle) nach einer Färbedauer von einer Stunde bei Siedetemperatur. Die Feststellung der Tiefe der gewonnenen Färbung im Laufe des Einfärbens lässt sich leicht durch vergleichende visuelle Prüfung der Proben nach dem Färben feststellen.
Der dritte Faktor, dem bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung eine grosse Bedeutung zukommt, ist der Raumbedarf des der Glimmentladung ausgesetzten Materials in Abhängigkeit der Erzeugungsbedingungen dieser Glimmentladung. Das elektrische Feld, welches zwischen den beiden Platten eines Kondensators entsteht, der im folgenden als"Glimmentladungsvorrichtung"bezeichnet werden soll, ändert sich nicht nur mit der an die Klemmen dieses Kondensators angelegten Spannung, sondern auch mit der Art, der Dicke, der Anzahl und dem Raumbedarf der dielektrischen Stabilisierungsschichten aus Isolierstoff, die zwischen diesen Elektroden eingeschaltet sind.
Dieser Einfluss ist besser zu verstehen, wenn man das Phänomen der Bildung des Feldes zwischen den Elektroden während einer Halbperiode des Speisestroms für die Glimmentladungsvorrichtung betrachtet.
Sind bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Glimmentladungsvorrichtung zwei ähnlich gestaltete Stabilisierungsflächen vorgesehen, die in der Nähe der beiden Elektroden angeordnet sind, dann hat das elektrische Feld, welches sich im Laufe einer Halbperiode in dem Raum zwischen den beiden Stabiliserungsschichten während eines bestimmten Zeitintervalls einstellt, in jedem Punkt des betrachteten Raumes den gleichen Mittelwert, abgesehen von den bekannten Randeffekten.
Die Umkehrung der Polarität der Elektroden während der darauffolgenden Halbperiode kann keine Änderung dieser Verteilung des
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elektrischen Feldes hervorrufen, so dass man das zu behandelnde Material an irgendeine beliebige Stel- le zwischen den Stabilisierungsschichten der Glimmvorrichtung bringen kann, und die zu behandelnden
Fasern beim Durchgang durch die Glimmentladungsvorrichtung den gleichen Bedingungen ausgesetzt sind.
Eine solche Vorrichtung ist besonders vorteilhaft für die Behandlung grosser Fasermassen, weil das
Material sich in sehr geöffneter bzw. loser Form darbietet, beispielsweise in Form von Bändern oder
Faserdecken oder sehr lockeren Gewebeteilen ; dieses Material kann dann in der ersten Phase des erfin- dungsgemässen Verfahrens zwischen einem oder mehreren parallel geschalteten Elektrodenpaaren der
Glimmentladung ausgesetzt werden ; die Länge des Materialweges zwischen den Kondensatorplatten bzw.
Elektrodenpaaren wird dabei in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit so berechnet. dass die ge- wünschte Dauer für die Glimmentladungsbehandlung mit Sicherheit eingehalten werden kann.
Die Erfindung betrifft ausserdem eine Einrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Ver- fahrens ; sie besteht aus der Kombination folgender Vorrichtungen : a) eine Vorrichtung zur Erzeugung von Glimmentladungen, bestehend aus : mindestens einem Elek- trodenpaar, das in einem Gehäuse angeordnet ist ; einer Transportbahn für das zu behandelnde Mate- rial, welche in der Nähe der Elektroden angeordnet und durch Antriebs- und Umlenkwalzen gebildet ist ; gegebenenfalls einer Vakuumpumpe und einem Manometer, die an das mit einer Eingangsschleuse und einer Ausgangsschleuse versehene Gehäuse angeschlossen sind ; einem Wechselstromgenerator, der an die Elektroden angeschlossen ist und zur Erzeugung des elektrischen Wechselfeldes zwischen den
Elektroden dient ;
und aus wenigstens einer dielektrischen Stabilisierungsschicht, die in der Nähe einer
Elektrode und zwischen den Elektroden angeordnet ist, und b) an die Ausgangsschleuse der Glimmentladungsvorrichtung anschliessend, eine Farbbad- oder Farbdruckvorrichtung, mit deren Hilfe das aus der Vorrichtung kommende Material in kontinuierlicher Weise behandelbar ist.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel und unter der Annahme, dass die Glimmentladungsvorrich- tung nur eine einzige Stabilisierungsfläche in der Nähe des positiv gepolten Kondensatorbelages besitzt, durchläuft der Wert des elektrischen Feldes während der betrachteten Halbperiode ein sehr hohes Maximum in der Nähe des gegenüberliegenden negativ gepolten Kondensatorbelages derart, dass in dieser Zone ein ebenfalls sehr hoher Spannungsgradient auftritt, der den überwiegenden Einfluss des elektrischen Feldes in der Nähe des negativ gepolten Kondensatorbelages bestimmt. Diese Erscheinung wiederholt sich bei jeder Halbperiode entsprechend dieser Verteilung der Potentiale der Elektroden bzw. der Kondensatorbeläge.
In diesem besonderen Falle ändert sich der Wirkungsgrad der Glimmentladungsbehandlung in Abhängigkeit von dem geometrischen Ort des zu behandelnden Gegenstandes im von den Elektroden begrenzten Zwischenraum, da die im Bereich mit hohen Spannungsgradienten liegenden Fasern, d. h. in der Nähe derjenigen Elektrode, die der mit der Stabilisierungsschicht bedeckten Elektrode gegenüberliegt, auf viel intensivere Weise behandelt werden als die übrigen Fasern. Wünscht man dagegen eine gleichmässige Behandlung, dann ist es im Prinzip zweckmässiger, die Fasern in diesem Bereich in möglichst konstantem Abstand von der Elektrode zu gruppieren. Dies ist also in allen den Fällen angezeigt, bei denen der Gegenstand verhältnismässig klein ist, also beispielsweise durch einen Spinnstoff oder ein Gewebe gebildet wird.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine zweite Ausführungsform der Einrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens, die sich insbesondere auf die Anwendung der ersten Behandlungsphase, d. h. der Glimmentladungsbehandlung während des Durchlaufs des Materials längs eines verhältnismässig kurzen Weges in einer Glimmentladungsvorrichtung bezieht. Diese Glimmentladungsvorrichtung unterscheidet sich von den erstgenannten darin, dass der oder die Kondensatoren bzw. Elektroden nur einen einzigen Stabilisierungsbelag aufweisen und dass der Gegenstand der Glimmentladung ausgesetzt ist, wenn er an der dem Stabilisierungsbelag gegenüberliegenden Elektrode vorbeiwandert.
Die Ionisation des Gases, die in dem elektrischen Feld durch die Glimmentladung bewirkt wird, ist von der Erzeugung von Stromimpulsreihen begleitet, die in sehr kurzen Zeitintervallen aufeinander folgen, etwa in der Grössenordnung einer Hunderttausendstel Sekunde, und die einen aperiodischen ilochfrequenzvorgang darstellen.
Es konnte festgestellt werden, dass die Beizung der Fasernoberfläche durch die ionisierten Gasteilchen äusserst genau auf die Stellen lokalisiert ist, wo diese Stromimpulse bei der Glimmentladung entstehen. Diese durch die Erfindung gewonnene Erkenntnis hat zu einer überaus wichtigen Anwendung des neuen Verfahrens auf dem Gebiet der"differenzierten Behandlung"und insbesondere auf dem Gebiet der Differentialfärbung geführt.
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begrenzten Glimmentladung und anschliessend einer Färbung mit blauem Farbstoff unterzogen, so dass auf den der ersten Glimmentladung des gelben Filzes ausgesetzten Zonen Bänder grüner Färbung ent- stehen, die aus der Überlagerung des ursprünglichen Gelb mit dem blauen Farbstoff resultieren.
Mit Hilfe der zweiten kombinierten Behandlung mittels Glimmentladungen und Farbstoffen lässt man auf dem Gewebe Streifen erscheinen, die senkrecht zu den grünen Streifen verlaufen. Dadurch, dass man einen roten Farbstoff verwendet, werden diese Streifen, wegen der Übereinanderlagerung der roten Farbe mit den beiden Farbtönen gelb und grün des Filzes, abwechselnd in rot-oranger und brauner
Farbtönung erscheinen.
Nach einem andem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens mischt man Fasern, von denen nur ganz bestimmte einer Glimmentladung ausgesetzt wurden, und die dann in der zweiten Phase des Verfahrens, d. h. im Färbevorgang, zusammen behandelt werden, derart, dass nur bestimmte Fasern gefärbt werden usw.
Als weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens sei die kombinierte Behandlung mit Glimmentladungen und die darauffolgende Nassbehandlung mit verschiedenen chemischen Substanzen, insbesondere mit Schutzsubstanzen für keratinische Fasern, genannt, also insbesondere mit Schutzmitteln gegen Fäulnis, Mottenbekämpfungsmitteln oder wasserabweisenden Substanzen.
Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Hand einiger Ausführungsbeispiele im einzelnen näher erläutert werden. In den Zeichnungen sind : Fig. l eine Ansicht der gesamten Einrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Einrichtung für die kontinuierliche Reproduktion eines Dekorationsmusters auf einer Gewebebahn, während die Fig. 3 und 4 die umgekehrten Effekte veranschaulichen, die man erzielen kann, wenn man die Stellung des Gewebes relativ zu der Stabilisierungsschicht zwischen den Elektroden ändert ; Fig. 5 ein Schaubild, aus dem die Absorptionskurven eines Farbstoffes durch die Fasern in Abhängigkeit von der Färbetemperatur zu ersehen sind ;
Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Kurve in Abhängigkeit von der Dauer der Einwirkung einer bestimmten Glimmentladung ; Fig. 7 eine erste Möglichkeit der Anordnung der Stabilisierungsschichten in bezug auf die Elektroden in einer Glimment- ladungsvorrichtung ; Fig. 8 eine graphische Darstellung, aus der man im Zusammenhang mit Fig. 7 den Verlauf des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden ersieht ; Fig. 9 die Darstellung einer zweiten Anordnungsmöglichkeit der Elektroden mit einer einzigen Stabilisierungsschicht und Fig. 10 eine der Fig. 8 ähnliche graphische Darstellung, welche die Änderungen des elektrischen Feldes während einer Halbperiode innerhalb der Kondensatorbeläge bzw. Elektroden gemäss Fig. 9 wiedergibt.
In Fig. l ist die Gesamtanordnung einer Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt. Die. Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Glimmentladungsvorrichtung I, die dazu dient, eine Gewebebahn T, die von einer Rolle R abgewickelt wird, der Wirkung eines durch Glimmentladungen hervorgerufenen Ionenbombardements bei Unterdruck auszusetzen. Zu diesem Zweck wird die Gewebebahn T nach Durchlauf durch eine Eingangsschleuse 10, die wegen der Erhaltung des Unterdrucks im Gehäuse der Glimmentladungsvorrichtung 1 erforderlich ist, mit Hilfe von Walzen 11 und 11'zwischen den Belägen. bzw.
Elektroden 12 einer Gruppe von ebenflächigen Kondensatoren hindurchgeführt, wobei die Länge des Weges zwischen diesen Belägen eine Funktion der Abwickelgeschwindigkeit des Gewebes ist, und die Verhältnisse so gewählt sind, dass eine für die Glimmentladungsbehandlung ausreichende Durchlaufzeit garantiert ist. In einem speziellen Fall hat die erfindungsgemässe Einrichtung folgenden Aufbau :
Die Glimmentladungsvorrichtung umfasst eine Gruppe von 12 Kondensatoren, bestehend aus 24 Platten aus Duraluminium mit den Kantenlängen 46 x 150 cm und einer Dicke von 4 mm, sowie aus 24 Bakelitplatten mit den Kantenlängen 60 x 164 cm und einer Dicke von 2 mm. Die Glimmentladungsvorrichtung enthält ausserdem Organe zum Transport des Gewebes, die z. B. aus 14 Antriebs- bzw.
Umkehrwalzen, einem Motor mit Geschwindigkeitsregler sowie einem Tragrahmen bestehen, der auf einem Plattformwagen angeordnet ist. Die Gruppe von Kondensatoren umfasst also im ganzen zwölf Behandlungszonen, von denen jede 46 cm lang ist, so dass für die Glimmentladungsbehandlung eine ausnutzbare Weglänge von 5, 5 m zur Verfügung steht. Da die mittlere Dauer der Behandlung 3 min beträgt, liefert die Vorrichtung 20 x 5, 5 m oder 110 m Gewebebahn je Stunde. Die Kapazität der Vorrichtung ist für eine Länge von 50 m Gewebebahn berechnet, die bei einer Breite von 140 cm und einem maximalen Gewicht in der Grössenordnung von 500 g/m2 in 30 min behandelt wird.
Der Energiebedarf beträgt 16 kW bei einer Oberfläche von 140 m2 behandelten Gewebes.
Die Glimmentladungsvorrichtung wird von einem Frequenzumformer für 50/500 Hz gespeist, der aus einem Drehstrommotor 19 und einem Wechselstromgenerator 20 besteht, dessen Erregerspan-
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nung mit Hilfe eines veränderbaren Transformators 21 geregelt wird ; die von dem Wechselstromge- nerator abgegebene Spannung wird an die Klemmen der Primärwicklung eines Einphasen-Hochspannungs-
Transformators 23 angelegt, dessen Sekundärwicklung die erforderliche Spannung von 2 bis 5 kV ab- gibt, die für den Betrieb der Glimmentladungsvorrichtung erforderlich ist. Zu der Vorrichtung gehört ausserdem ein Schaltpult, auf dem die Steuer- und Regelgeräte für die Glimmentladung und das von der
Pumpe 27 geschaffene Vakuum angeordnet sind.
Dieses Vakuum wird mit Hilfe eines Manometers 26 in Abhängigkeit der Höhe der Spannung und der Durchlaufgeschwindigkeit des Stoffes durch die Glimm- entladungsvorrichtung geregelt.
Am Ausgang der Gimmentladungsvorrichtung I geht das Gewebe durch eine Schleuse 13 und weiter in eine Nassbehandlungsvorrichtung z. B. ein Kaltfärbebad II, dessen Abmessungen in Abhän- gigkeit von dem benutzten Farbstoff und den Merkmalen des Behandlungsvorganges in der Glimmentla- dungsvorrichtung I gewählt werden, derart, dass die Dauer des Durchlaufs der Gewebebahn durch die
Nassbehandlungsvorrichtung II genügend lang ist. Die Gewebebahn geht dann durch eine Dämpf- kammer 14 und von da zu einer Waschvorrichtung 15 und einer Spülvorrichtung 16 und durch die Auswringrollen 17 und eine Trockenkammer 18 hindurch, bevor sie auf eine Rolle RI auf- gespult wird.
Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung, wie man erfindungsgemäss durch einfaches Foulardie- ren Druckeffekte auf einer Gewebebahn in kontinuierlicher Weise hervorrufen kann. Das Gewebe T wird von einer Rolle R abgespult und geht zwischen den Belägen Cl und Cz eines Kondensators synchron mit einer Schablone P hindurch, die hier die Form eines endlosen Bandes aufweist und sich in Berührung mit der Gewebebahn T zwischen den Elektroden C und C dreht. Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, ist die Elektrode Cl'die als Umlenk- und/oder Antriebswalze für die Gewebebahn T dient, zylinderförmig ausgebildet und in einem gewissen Abstand von ihr von der Stabilisierungsschicht S und der Elektrode C teilweise umgeben, die beide die Form eines halben Hohlzylinders haben.
Die Glimmentladungsbehandlung wird entsprechend den jeweiligen Bedingungen durchgeführt, beispielsweise wie bei der Einrichtung nach Fig. 1 ; hierauf wird die Gewebebahn T, die das latente Bild der Schablone P trägt, in eine Foulardiervorrichtung geschickt, die im wesentlichen aus einem Farbtrog B besteht, dessen Inhalt mit Hilfe eines Färbetuchs F auf die Gewebebahn T gebracht wird, die zwischen zwei Zylindern K undK gepresst wird. Am Ausgang dieser Vorrichtung erhält man eine Gewebebahn, die das Motiv der Schablone P trägt.
In den Fig. 3 und 4 ist zeichnerisch dargestellt, wie man mit ein und derselben Schablone aus stromleitendem Material, welche die Rolle einer Elektrode spielt,"positive"oder"negative"Motive durch einfache Umkehrung der Anordnung dieser Teile in der Glimmentladungsvorrichtung erhalten kann.
In diesen Figuren ist mit T das Gewebe bezeichnet, mit P eine gelochte Elektrode, mit S eine Stabilisierungsschicht und mit E eine nicht gelochte Elektrode. Wie man sieht, befindet sich die Stabilisierungsschicht S immer zwischen den beiden Elektroden, aber sobald das Gewebe T sich ausserhalb des Raumes zwischen den Elektroden P, E (Fig. 3), oder innerhalb dieses Raumes (Fig. 4) befindet und dauernd im Kontakt mit der gelochten Elektrode P steht, erhält man ein Gewebe T oder ein Gewebe T2, welches positiv oder negativ das Motiv der Perforationen der Elektrode P trägt.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung bezieht sich auf die lokalisierte Anwendung einer Glimmentladung unter Verwendung einer beweglichen punktförmigen Elektrode, mit deren Hilfe man beispielsweise von Hand oder auf mechanischem Wege eine Beschriftung oder ein latentes Muster auf ein Gewebe aufbringen kann, das auf einer andern ebenen Elektrode liegt, welche die Rolle eines Unterlegbrettes spielt. Nach dem Durchlauf durch das Färbebad gibt jeder Punkt, der zwischen dieser Unterlagelektrode und der punktförmigen Elektrode liegt, Veranlassung zur Entstehung eines gefärbten punktförmigen Bereichs auf dem Gewebe.
In Fig. 5 gibt die Kurve 1 den Verlauf der Farbstoffmenge, die von den Fasern aufgenommen worden ist, in Abhängigkeit von der Temperatur eines Färbebades wieder und die Kurve 2 den entsprechenden Verlauf bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens, d. h. beim Durchlauf der Fasern durch dasselbe Bad, jedoch nach einem durch die Glimmentladung bewirkten Ionenbombardement unter folgenden näheren Bedingungen :
Die Glimmentladungsvorrichtung besitzt eine einzige Stabilisierungsschicht aus Bakelit, die eine Dicke von 3 mm hat ; der Abstand zwischen den Elektroden beträgt 10 mm ; die Wechselspannung 4 kV bei 500 Hz ; der Druck in dem umschlossenen Raum der Vorrichtung beträgt 100 mm Hg-Säule ; die Raumatmosphäre ist Luft ; die Dauer der Behandlung liegt zwischen 30 sec
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und 10min, Q = 100%, sobald das Färbebad vollständig verbraucht ist, d. h. sobald die Gesamtmenge
Farbstoff Q, die anfangs in dem Trog enthalten war, von der Wolle oder dem sonstigen Gewebe ge- bunden ist.
Die Kurve 6 zeigt in ähnlicher Weise die Farbstoffmenge, die durch Färbung im kalten Bad (200C) und einer darauffolgenden thermischen Fixierung bei 1100C während 15 min auf den Wollfasern aufgebracht ist, in Abhängigkeit von der Durchlaufzeit dieser Fasern durch das elektrische Feld, wel- ches das Ionenbombardement unter den obengenannten Bedingungen hervorruft, wobei die Durchlauf- zeit t in Minuten angegeben ist. Aus dem Verlauf der Kurve sieht man, dass nach etwa 5 min prak- tisch das Maximum der Farbaufnahme erreicht ist, die sich dann nur noch wenig ändert, wenn die
Glimmentladungsbehandlung fortgesetzt wird.
Die Kurvenbilder 5 und 6 zeigen den allgemeinen Verlauf der Erscheinungen, der neben den oben beschriebenen Betriebsbedingungen auch noch von der Art und Herkunft der Fasern abhängt, aber auch von etwaigen chemischen Änderungen, die vor Anwendung der Glimmentladungsbehandlung ein- getreten sein können. Die Feststellung der Änderung der Farbstoffmenge, die von den Fasern gebunden worden ist, in Abhängigkeit von diesen verschiedenen Parametern, erfolgte durch visuelle Prüfung der Wollproben, die den Bedingungen der erörterten Behandlung und der erwähnten Färbung unterworfen worden sind. Der tatsächliche Betrag der Farbstoffmenge, der von den Fasern gebunden worden ist, hängt in jedem einzelnen Falle in mehr oder minder grossem Umfang von der chemischen Konstitution des verwendeten Farbstoffs ab.
Es verdient übrigens hervorgehoben zu werden, dass die Oberflächenveränderung der Fasern nicht umkehrbar ist und dass die Nassbehandlungsphase des erfindungsgemässen Verfahrens nach einer längeren Zeitspanne auf die Glimmentladungsphase folgen kann.
Aus den Kurven der Fig. 5 kann man im übrigen entnehmen, dass bei einer Farbbadtemperatur von beispielsweise 200C bestimmte Fasern noch nicht für bestimmte Farbstoffe empfindlich sind, wenn sie nicht der erfindungsgemässen Glimmentladungsbehandlung (Punkt) unterworfen sind, während sie nach dieser Glimmentladungsbehandlung (Punkt B) eine erhebliche Farbstoffmenge aufnehmen ; dies ermöglicht auch eine Erklärung für die Bildung von praktisch farblosen Reserven auf den Gewebebahnen, die der Glimmentladungsbehandlung unter Zwischenschaltung der Schablonen ausgesetzt waren, oder auch von Fasern, die dieser Behandlung nicht unterworfen waren und anschliessend daran in ein Farbstoffbad eingeführt worden sind.
In den Fig. 7 und 8 sind mit Ei und E die beiden Elektroden eines Kondensators und mit S und S die Stabilisierungsschichten an diesen Elektroden bezeichnet.
Fig. 8 zeigt die Kurve für die Änderungen des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden. Sie zeigtdieGleichförmigkeitdiesesFeldesindemRaumzwischendenStabilisierungsschichtenSundS, so dass dicke Gegenstände durch diesen geführt werden können, wie dies schematisch bei A (Fig. 7) dargestellt ist, und diese Gegenstände auf gleichförmige Weise der Wirkung der Glimmentladung ausgesetzt sind.
Im Gegensatz dazu zeigen die Fig. 9 und 10 eine Vorrichtung, die nur eine einzige Stabilisierungsschicht S in der Nähe der positiven Elektrode aufweist. Die zugehörige Feldverteilungskurve zwischen den Elektroden des Kondensators hat einen völlig andern Charakter und lässt erkennen, dass hier Interesse dafür besteht, den Gegenstand in dem Bereich durchzuführen, wo der Feldgradient sein Maximum hat, wie dies durch die Gewebebahn T in Fig. 9 angedeutet ist. In dieser Zone muss man die Verkleidung oder die Schablone aus nichtleitendem Material auf dem Gewebe anbringen, um die Wirkungen der elektrischen Entladungen zu lokalisieren und auf diese Weise nach der Nassbehandlung die Reproduktion der Motive, die denjenigen dieser Verkleidung oder Schablone entsprechen, in Farbe zu erhalten.
Im folgenden sind einige Beispiele angegeben, wie zum besseren Verständnis des Zusammenhangs aller einzelnen Vorgänge Muster angefertigt werden können : Beispiel l : Dieses Beispiel kann die Vorteile des neuen Verfahrens bei einem Serge-ähnlichen Wollstoff zeigen, der mit Hilfe von vier roten Farbstoffen und nach den oben erläuterten Angaben hinsichtlich des Einflusses der Dauer und der Temperatur bei der Färbung behandelt worden ist. Vier Proben von Wollserge, wie sie oben näher definiert sind, sind mit Hilfe von Farbstoffen einzufärben, die von der Société FRANCOLOR folgende Bezeichnungen erhalten haben : Rouge Acétacide R B, Rouge Acétaci- de R B, Rouge Acétamide brillant R und Rouge Sulfacide lumière BR.
Einige der Proben können Farbmuster bilden, die vor der Färbung in der oben beschriebenen Weise einer Glimmentladung ausgesetzt worden sind (3, 5 kV für die Dauer von 5 min) ; zum Vergleich können direkt gefärbte Proben angefer-
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tigt werden, die vorher keine Behandlung im elektrischen Feld erfahren haben. Die Anwendung des Ba- des geschieht in beiden Fällen auf folgende Weise : Zusammensetzung des Bades 1/50 - Farbstoff : 1 % - SOH : 3'7", Natriumsulfat : 10" -Dispergin : 5'%', Behandlungsdauer 10 min bei einer Temperatur von
800C. Die Proben können mit aller Deutlichkeit die ausserordentliche Qualitätsüberlegenheit der erst- genannten Proben zeigen.
Beispiel 2: Dieses Beispiel kann der Erläuterung des"Drückens"von dekorativen Mustern auf
Filzstücken dienen. Diese Proben werden auf folgende Weise hergestellt :
1. Probe : Ein Stück Filz wird zunächst gelb gefärbt, dann im elektrischen Feld während 1 min bei
4 kV unter Benutzung einer Schablone aus Papier, die das dekorative Motiv trägt, einer Glimmentla- dung ausgesetzt. Dann erfolgt die Überfärbunb des so behandelten Filzstückes im kalten Farbbad (20 C), wobei nur die von der Schablone nicht abgedeckten Stellen des Filzstücks Farbstoff aufnahmen. Der zu verwendende Farbstoff ist : Rouge sulfacide lumiere der Ste. FRANCOLOR ; die Thermofixierung des ro- ten Farbstoffs erfolgt bei 1l0OC während einer Zeitdauer von 15 min.
2. Probe : Ein Stück Filz wird zunächst beige gefärbt, hierauf dem elektrischen Feld für die Dauer von 1 min bei 4 kV unter Benutzung einer Papierschablone ausgesetzt, welche das dekorative Muster trägt. Das Überfärben des so behandelten Filzes erfolgt im kalten Bad (20 C) ; der zu benützende Farb- stoff ist : Blau Neolan 2G CIBA ; die Wärmebindung des blauen Farbstoffs erfolgt bei 1100C während einer
Zeitdauer von 15 min.
Beispiel 3 : Dieses Beispiel kann die beiden Stufen des "Druckverfahrens" eines zweifarbigen
Motivs nach Art der Schottenmuster zeigen.
Das Verfahren ist im einzelnen folgendermassen auszuführen :
1. Stufe : Ein Filz wird zunächst in einem warmen Vollbad gelb gefärbt und hierauf unter Verwendung einer Schablone in Form von Papierbändern dem Einfluss einer Glimmentladung ausgesetzt ; dann erfolgt die Färbung des so behandelten Filzes durch Kaltfoulardieren mit einem blauen Farbstoffbad (Blau Neolan 2G, Sté. CIBA), wobei der blaue Farbstoff nur auf diejenigen Teile des Filzes gelangt, die nicht durch die Schablone geschützt sind. Die Thermofixierung des Farbstoffs erfolgt bei 1100C während einer Zeitdauer von 15 min.
2. Stufe : Nach dem Abspülen, Auswringen und Trocknen des gefärbten Filzes wird dieser von neuem in die Glimmentladungsvorrichtung eingeführt und unter denselben Bedingungen wie bei der ersten Stufe behandelt, wobei jedoch die Schablone diesmal in bezug auf ihre erste Lage um 900 gedreht wird. Die Färbung wird ebenfalls mit Hilfe einer kalten Farbstofflösung vorgenommen. Der zu verwendende Farbstoff ist rot (rouge sulfacide lumière der Ste. FRANCOLOR). Die Wärmefixierung des Farbstoffs erfolgt bei 1100C während einer Zeitdauer von 15 min.
Die obigen Beispieledienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese in keiner Weise einschränken. Insbesondere können die Beispiele für das Bedrucken von Filz auch auf Gewebe angewendet werden. Diesbezüglich ist festzustellen, dass der Unterschied der Wirkung zwischen einem wirk- lichen"Stoffdruck"und dem durch das erfindungsgemässe Verfahren erhaltenen Ergebnis insbesondere in der Tatsache begründet ist, dass beim Erfindungsgegenstand ein Gewebe durch seine ganze Materialstärke hindurch ein farbiges Motiv erhalten kann, d. h. das Motiv erscheint auf beiden Seiten des Gewebes, genauso wie es im Falle von Motiven erscheint, die mit farbigen Fäden gewebt sind, während bei Gewebebahnen, die nach dem klassischen Verfahren bedruckt sind, das Motiv nur auf einer einzigen Seite, d. h.
der dem Druck ausgesetzten Oberfläche der Gewebebahn erscheint und die andere Oberfläche praktisch unverändert bleibt. Schliesslich wäre noch zu erwähnen, dass bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens reliefartige Wirkungen auf zwei verschiedenen Wegen erzielt werden können : In einem ersten Fall wird das Material, von dem bestimmte Zonen der Glimmentladung ausgesetzt worden sind, anschliessend in ein Bad eingetaucht, welches eine Substanz enthält, die die Verkürzung der Fasern bewirkt und von letzteren absorbiert wird. Die der Glimmentladung ausgesetzten Fasern absorbieren vorzugsweise diese Substanz und verkürzen sich am meisten, während sich die andern nur in geringem Umfang verkürzen. Im zweiten Fall ist der umgekehrte Weg möglich.
Das Material wird einfach in ein Bad zum Verfilzen getaucht, und hier sind es dann diejenigen Fasern, die nicht im elektrischen Feld behandelt worden sind, die sich am meisten verkürzen, wobei die Glimmentladung, im Gegensatz zu dem ersten Fall, der Verfilzung entgegenwirkt.
Obwohl in der obigen Beschreibung bald von der Färbung in einem Färbebad, bald vom Stoffdrucken die Rede war, ist die Erfindung ebensogut auch auf andere Arten der Nassbehandlung von keratinischem Fasermaterial, das vorher einer Glimmentladung ausgesetzt worden ist, anwendbar.