Verfahren zum Färben von Synthesefasern nach Auszieh prozessen unter Hochtemperatur-(HT)-Bedingungen mit Entwicklungsschwarzmarken auf Basis der Diazo- und Oxy dationstechnik sind in zahlreichen Varianten hinlänglich be kannt. Als grosser Nachteil von allen herkömmlichen Arbeits weisen dieser Art wird die sehr lange Färbezeit (49z Stunden) bemängelt.
Es wurde nun gefunden, dass auf Wickelkörpern aus Synthesefasern oder aus Mischungen, die solche synthetischen Fasern enthalten, mit wasserunlöslichen Entwicklungsschwarz marken auf Basis der Diazo- und Oxydationsfärbetechnik nach einem Hochdruckausziehverfahren besonders egale Färbungen bei wesentlicher F#irbezeitverkürzung erzielt wer den können, wenn man das aufgewickelte Fasermaterial in einen druckdichten Färbebehälter bringt und durch Verdrän gen der Luft sowie Füllen des Autoklavs mittels Sattdampf oder überhitztem Dampf auf Temperaturen zwischen 105 und <B>135'</B> erhitzt, in einem davon getrennten,
jedoch durch Lei tungen damit verbundenen, ebenso druckdichten Ansatzbehäl ter die gesamte Färbeflotte zubereitet und gleichfalls auf Temperaturen zwischen 105 und<B>135'</B> C erhitzt, wobei durch besondere Steuerung der Temperatur innerhalb der genann ten Grenzwerte und des Dampfdrucks in den beiden geschlos senen Systemen sichergestellt wird, dass es zur Ausbildung eines relativen Überdrucks von 5 bis 10 at (= 4,9 bis 9,81 bar) in dem Ansatzbehälter kommt bzw. man einen solchen durch Anlegen von Aussendruck erzeugt, sodann die heisse Färbe flotte durch den Differenzdruck binnen 3 bis 60 Sekunden gleichzeitig von innen sowie von aussen in die trockenen oder nassen Wickelkörper einpresst und schliesslich die Färbung in üblicher Weise zu Ende führt.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass in einem HT-Behälter eine Färbeflotte mit den gewählten Druck- und Temperaturbedingungen angesetzt und von dort mittels Druck (Druckdampf, Pressluft, Pumpendruck) in einen anderen, dampfgefüllten sowie mit den Wickelkörpern aus Synthesefasern, z. B. aufgespulten Fäden oder Stückwaren wickeln auf Färbebäumen, beschickten Autoklav übergeleitet wird. Dies geschieht derartig, dass man über entsprechend gross dimensionierte Rohrleitungen, Pumpen und ein Ver teilerventil die Flotte gleichzeitig sowohl von innen als auch von aussen in die Wickelkörper einpresst.
Auf diese Weise gelingt es, selbst bei texturierten Synthesefäden ohne Defor mation von Wickel und Fäden die Flotte in extrem kurzer Zeit gleichmässig im Färbegut zu verteilen. Es werden dafür im allgemeinen Zeiten von weniger als 60 Sekunden, meistens sogar weniger als 30 Sekunden, in Anspruch genommen. Die ses schnelle Einschiessen der Färbeflotte erreicht man durch einen hohen Pressdruck auf der Seite des Ansatzbehäl ters (Druckdifferenz 5-10 at). Der Färbebehälter wird durch Druckdampf vorher entlüftet und gleichzeitig die Ware vor gewärmt. Das textile Material kann trocken oder vorgewaschen sein, was sich im Färbebehälter selbst durchführen lässt.
Der Färbebehälter ist druckdicht, gut isoliert und mit einem Wärmeaustauscher von hoher Kapazität versehen, um die Färbetemperatur konstant halten zu können. Die Flotte selbst wird im Ansatzbehälter auf etwa 135'C erhitzt und sodann in den dampfgefüllten Färbebehälter eingepresst. Im Rahmen dieses Vorganges kann der Färbebehälter, sofern der entsprechende Differenzdruck herrscht, auch bei geschlosse nem Ventil vollständig gefüllt werden, da mit steigendem Druck der vorher vorhandene Dampf kondensiert.
Eine Abwandlung dieses Verfahrens nach der vorliegen den Erfindung besteht darin, dass der mit Druckdampf gefüllte Färbebehälter an eine absperrbare Kondensationsanlage an geschlossen wird. Dadurch bildet sich ebenfalls eine relative Druckdifferenz aus, wodurch es wiederum möglich ist, bei ge schlossenem Entlüftungsventil den Färbebehälter ganz mit der Farbstoffzubereitung zu füllen. Es ist ausserdem möglich, durch ein Teilvakuum im Färbebehälter nach der Dampfent lüftung aus einer absperrbaren Vakuumleitung einen relativen Unterdruck herzustellen. Es gibt also mehrere Verfahrens möglichkeiten für die erfindungsgemässe Erzeugung des Druckgefälles.
Eine restlose Evakuierung des Färbebehälters ist bei dem erfindungsgemässen Verfahren jedoch nicht not wendig.
Nachdem sich die gesamte Färbeflotte im Färbebehälter befindet, also nach abgeschlossenem Einschiessen, wird mit Hilfe einer Zirkulationspumpe das Färbeband abwechselnd von innen nach aussen und von aussen nach innen durch den Materialwickel gepumpt, wobei bereits das Anlaufen der Zirkulationspumpe während der Füllphase beginnen kann. Die gewählte Färbetemperatur wird dabei aufrecht erhalten. Nunmehr erfolgt in kurzer Zeit das endgültige Fixieren des Farbstoffes. Von Vorteil ist es, unter diesen Temperaturbedin gungen mit genügend hohen Förderleistungen der Pumpe zu arbeiten. Oberhalb von 60 1/kg min. ergeben sich gute Färbe ergebnisse.
Durch das Kennzeichen der Zuführung der gesamten Färbeflotte in das Färbegefäss mit grosser Geschwindigkeit auf und in das mehr oder weniger trockene Material in Form von Wickelkörpern unterscheidet sich das Verfahren von den bisher durchgeführten HT-Färbeprozessen, die einschliess- lich ihrer Verfahrensvarianten in der Literatur ausgiebig dis kutiert worden sind. Es wird also erfindungsgemäss nicht etwa nur ein Teil der Färbeflotte oder eine konzentrierte Farbstoff dispersion in den Färbebehälter eingebracht, sondern die ge samte Färbeflotte nahezu schlagartig eingepresst.
Dass unter diesen Bedingungen egale Färbungen zu erzielen sind, ist nicht voraussehbar gewesen, da Dispersions-Diazo-Schwarzmarken bei diesen Temperaturen ein hohes Ziehvermögen besitzen.
Es konnte ausserdem nicht erwartet werden, dass die Farb- stoffdispersionen bei so hohen Temperaturen, Druckdifferen zen und möglichen Turbulenzen noch für das Eindringen in Wickelkörper geeignet sind. Ferner ist es überraschend, dass die Farbstoffdispersionen unter diesen erschwerten apparativen Bedingungen stabil bleiben und nicht zu Agglomerationen neigen.
Als wesentlicher Vorteil wirkt sich bei dem beanspruchten Verfahren die Tatsache aus, dass bei den angewandten hohen Temperaturen das Ziehvermögen der Dispersions-Diazo- Schwarzmarken voll ausgenutzt werden kann.
Als Farbstoffe kommen verfahrensgemäss die üblichen Handelsmarken in flüssiger Einstellung zur Anwendung. Der artige Farbstoffe sind im Colour Index 2. Auflage (1971) unter der Bezeichnung Azoic Dyes aufgeführt.
Für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens sind Faserarten synthetischer Herkunft in jeder Verarbeitungsform geeignet, die nach der HT-Färbemethode gefärbt werden kön nen. Vorzugsweise wird das neue Verfahren jedoch für textu rierte Fäden aus Polyester sowie Fäden und Fasern aus Tri- acetat angewendet.
Beim Färben sind ausser Dispergiermitteln und den Chemi kalien zur pH-Einstellung sowie zur Diazotierung bzw. Reini gung des Fasermaterials keine weiteren Zusätze erforderlich.
Eine pH-Konstanz des Färbebades von pH 6 ermöglicht die Reproduzierbarkeit der Färbungen, die durch bekannte geeig nete Puffersysteme erreicht wird. Es kann sowohl trockenes als auch nasses Material behandelt werden.
Wichtig für ein egales Färben ist, dass die Flottenzirkula tion beim Umschalten nicht unterbrochen wird, was wie all gemein bekannt durch eine Vierwegeschaltung oder eine Klappensteuerung erreicht wird.
In der FR-PS <B>1597</B> 516 wird ein Verfahren beschrieben, gemäss dem das zu färbende Textilgut entlüftet, erhitzt und sodann von heisser Färbeflotte durchströmt wird. Entspre chend diesem Stand der Technik ist die Entlüftung des Be handlungsbehälters und des textilen Materials durch Vakuum charakteristisch. Dies geschieht in der Absicht, die heisse Be handlungsflotte möglichst widerstandlos und schnell aus dem Ansatzbehälter in den Behandlungsbehälter überführen zu können. Da man in technischen Anlagen der Praxis-Grössen- ordnung mit Hilfe von Vakuumpumpen nur ein partielles Vakuum erzeugen kann, verbleibt immer noch ein Restdruck, der einen gewissen Widerstand leistet.
Das Vakuum führt ausserdem zwangsläufig zu einer starken Abkühlung des ge samten Systems durch die Expansion der Luft bzw. Verdun stung von Feuchtigkeit, sei es aus dem Material oder aus an haftender Flotte. Dies ist auch dann der Fall, wenn das System (Appparat + textiles Material) vor dem Evakuieren (z. B. durch Dampf) vorgewärmt wurde. Es entsteht ein erhebliches Temperaturgefälle zwischen Ware und Färbeflotte, was bei dem raschen Kontakt zu starken Unegalitäten Anlass gibt.
Der ausschlaggebende Unterschied des Prinzips der vor liegenden Erfindung besteht nun darin, dass der Behandlungs behälter nicht evakuiert, sondern mit Hochdruck-Sattdampf (etwa von der gleichen Temperatur wie der nachfolgend vor zunehmende Färbeprozess) gefüllt wird, bis die Temperatur ausgeglichen ist. Der Behandlungsbehälter enthält also stets eine Dampfatmosphäre. Bei der raschen Überleitung der ebenfalls unter Hochdruck stehenden Färbeflotte aus dem Ansatz- in den Behandlungsbehälter wird dort der Dampf durch den angelegten Differenzdruck restlos kondensiert, wo bei sogar noch die Kondensationswärme frei wird. Eine Tem peraturerniedrigung findet also nicht statt, die wie oben be schrieben stören könnte.
Ausser dem Vordämpfen des Materials zum Aufheizen des Wickelkörpers auf Färbetemperatur hat sich beim erfindungs- gemässen Verfahren aber auch das gleichzeitige Einschiessen der vorerhitzten Flotte von innen und von aussen in das Farb- gut als wesentlich erwiesen, einmal für die Gleichmässigkeit der Färbung, zum anderen für die Schonung des Material blocks. Nur auf diese Weise ist ein isothermisches Schnell färben auf Wickelkörper aus Synthesefasern mit egalem Farb- ausfall erst möglich.
Im Gegensatz dazu ist bei dem bekannten Prozess die Strömungsrichtung der einschiessenden Flotte im Warenblock lediglich von innen nach aussen durch das angelegte Vakuum vorgegeben und erfolgt einseitig entsprechend den Gegeben heiten in der Dichte der Wicklung unterschiedlich unter gleich zeitiger ebenfalls unterschiedlicher Abkühlung und ebensol cher Verarmung der Flotte an Farbstoff. Das Resultat ist eine nicht mehr zu beseitigende Unegalität der Färbung, vor allem bei hellen Nuancen. Sehr helle Farbtöne lassen sich erfahrungs- gemäss nach der Vakuummethode überhaupt nicht einwand frei färben.
Ein weiterer nachweisbarer Nachteil der Vakuum technik ist die unkontrollierbare Deformation der Wickel körper und die Beanspruchung vor allem hochempfindlichen, texturierten Farbgutes.
Diese zuvor geschilderten Nachteile werden im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens vermieden. Durch das Vordämpfen des Materials wird die Ware nicht nur entlüftet, sondern vor allem auf Färbetemperatur aufgeheizt. Letzteres gilt auch für die Apparatur. Damit werden die beim Einflies- sen erhitzter Färbeflüssigkeiten nach der Vakuumtechnik auf tretenden Temperaturdifferenzen, welche vor allem in den Bereichen über 100 C sich sehr rasch in grossen Affinitäts unterschieden auswirken, ausgeschaltet. Die Farbflotte trifft nach dem erfindungsgemässen Verfahren überall gleiche Temperaturbedingungen an und kühlt selbst nicht örtlich ab.
Den Zufälligkeiten im Zuge der Strömung bei der Vakuum methode wird nach dem neuen Verfahren bewusst das Ein drücken des Färbebades gleichzeitig von innen und aussen entgegengesetzt, wozu noch kommt, dass auch die Umwälz- pumpe, noch während des Eindrückens der Flotte in das Farb- gut, in Gang gesetzt wird. Das Farbgut ist somit nur der Strö- mungsdruckdifferenz, nicht aber zusätzlich den hohen Druck differenzen zwischen Ansatzbehälter und Vakuum ausgesetzt. Der Druck im Färbegefäss ist allein durch die Temperatur der Flotte bestimmt.
Die Druckdifferenz ist lediglich durch das Mass des Überdrucks auf dem Ansatzgefäss über den durch die Flottentemperatur gegebenen Dampfdruck gegeben. Da diese Druckdifferenz sowohl von innen nach aussen als auch umgekehrt auf das Farbgut wirkt, ist eine Deformation des Warenwickels nicht zu befürchten. Beispiel 1 Wickelkörper aus linearen, texturierten Polyesterfäden werden in einen Färbebehälter, geeignet für Hochtemperatur- (HT-)-Färbungen, eingebracht; dieser Behälter wird darauf hin durch Sattdampf von 2 kp/cmz entlüftet und mit der Ware vorgewärmt.
Gleichzeitig wird in einem Ansatzbehälter die gesamte für die Färbung notwendige Flottenmenge vorbe reitet, welche das 10fache des Warengewichtes beträgt und -bezogen auf das trockene Warengewicht - eine in Wasser dispergierte Mischung aus den Komponenten 3,6% Disperse Black 1, C.1. Nr.<B>11365,</B> 2,1 % Azoic Coupling Comp. 20, C. I.
Nr. 37 530, 1 g/1 eines Kondensationsproduktes aus Kresol/Formaldehyd und 1 g/1 eines schwach sauer einge stellten Puffers auf Basis polymerer Phosphate und Essigsäure 607ig (auf pH 6) enthält. Über dem Flottenniveau wird ein Pressluftdruck von 5,5 kp/cm' eingestellt.
Der unter Druck stehende Flottenansatz wird jetzt auf 135 C erhitzt. Durch Öffnen eines Sperrventils in einer ge eigneten Verteilerleitung lässt man die erhitzte Flotte in den Färbebehälter innerhalb von 7-10 Sekunden sowohl von innen als auch von aussen in die Wickelkörper eintreten. Es stellt sich dann nach dem Beginn der Flottenzirkulation eine Misch temperatur um<B>125'</B> C ein. Bei wechselseitiger Flottenzirku lation wird nunmehr die Badtemperatur auf 135 C erhöht und die Ware 20 Minuten bei dieser Temperatur gefärbt. Es erfolgt ein Entleeren des Färbeapparates mittels HT-(Hoch- temperatur)-Ablass.
Zwischenzeitlich wurde im Druckansatzgefäss eine wässrige Flotte mit 2 cm'/1 Natronlauge 38 Be (32,5 %ig), 0,5 g/1 des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Nonylphenol mit 10 Mol Äthylenoxid vorbereitet und auf 90 C erwärmt. Die Flotte wird nun sowohl von innen als auch von aussen durch Anlegung eines Pressluftdruckes in den Färbebehälter eingebracht. Es stellt sich eine Mischtemperatur von ca. 100 C ein. Die Be handlungszeit beträgt bei wechselseitiger Flottenzirkulation und einer Temperatur von 100 C 10 Minuten.
Durch konti nuierliche Überlaufspülung wird die Temperatur auf 60 C erniedrigt und anschliessend das Behandlungsbad abgelassen. Es schliesst sich ein Dämpfen des Materials bei einem Satt dampfdruck von 1,5 kp/cm' während 5 Minuten an. Zwischen zeitlich wird im Druckansatzgefäss ein wässriges Bad mit 6 cm'/I Essigsäure (60%) sowie 4 g/1 Natriumnitrit bei 110 C angesetzt und nach Überlagerung mit Pressluft unter den be kannten Konditionen in den Färbekessel eingebracht. Es stellt sich eine Mischtemperatur von 110 C ein, und das Material wird 15 Minuten bei 110 C bei wechselseitiger Flottenzirku- lation behandelt.
Nach üblicher Fertigstellung erhält man eine egale und sehr echte Schwarzfärbung.
Beispiel 2 Garnwickelkörper aus Polyesterfasern und Baumwolle in einem Mischungsverhältnis von 65:35 werden gemäss von Beispiel 1 in einem Färbebehälter eingebracht und vorge- dämpft. Die weitere Behandlung zur Färbung der Ware erfolgt sodann wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit einer in Wasser dispergierten Mischung aus den Komponenten (vom Warengewicht) 2,35 % Disperse Black 1, C.1.<B>11365</B> und 1,4 % Azoic Coupling Comp. 20, C.1. Nr. 37 530, bis zur Beendi gung der Zwischenreinigung.
Durch kontinuierliche Überlauf- spülung wird die Badtemperatur auf 30 C erniedrigt und das Bad anschliessend abgelassen.
Die sich anschliessende Überfärbung des Baumwollanteils erfolgt mit einer wässrigen Flotte enthaltend (vom Waren gewicht) 0,6% des Farbstoffs Sol. Vat Orange 1, C.1. Nr. 59 106, 1 g/1 Soda kalz. und 10 g/1 Natriumsulfat kalz. während 20 Minuten bei einer Temperatur von 30 C. Danach wird das Farbbad abgelassen.
Zwischenzeitlich wurde im @Druckansatzgefäss eine Flotte vorbereitet, die auf wässriger Basis 6 cm'/1 Essigsäure (60 %oig) sowie 4 g/( Natriumnitrit enthält und die nach Überlagerung mit Pressluft auf 135 C erhitzt wird. Durch Öffnung eines Sperrventils in einer Verteilerleitung wird der Flottensatz in den Färbebehälter mit dem Material sowohl von innen als auch von aussen eingebracht, und nach Einschaltung der Flottenzirkulationspumpe stellt sich eine Mischtemperatur von 85 C ein. Bei wechselseitiger Flottenzirkulation wird die Behandlungstemperatur auf 110 C erhöht und die Ware während 15 Minuten behandelt.
Nach üblicher Fertigstellung erhält man eine egale Färbung, wobei die Polyesterfaser schwarz und der Baumwollanteil gelb gefärbt sind.
Beispiel 3 Garnwickelkörper aus Polyesterfasern und Baumwolle in einem Mischungsverhältnis von 50:50 werden gemäss von Beispiel 1 in einen Färbebehälter eingebracht und vorge- dämpft. Die weitere Behandlung zur Färbung der Ware erfolgt sodann wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit (vom Waren gewicht) der dispergierten Farbstoffkomponentenmischung analog Beispiel 2, bis zur Beendigung der HT-Stufe beim Färben des Polyesteranteils. Es schliesst sich ein Ablassen der Färbeflotte unter Hochtemperatur-Bedingungen (HT-Ablass) an.
Zwischenzeitlich wird im Druckansatzgefäss eine Flotte vorbereitet, die in wässrigem Medium 7 % des Farbstoffes Vat Black 9, C.1. Nr. 65 230, enthält und die auf 65 C erhitzt wird. Nach Anlegung eines Pressluftdruckes auf den Flotten ansatz wird die Flotte sowohl von innen als auch von aussen in den Färbebehälter mit dem Textilmaterial übergeführt, und nach Einschaltung der Flottenzirkulationspumpe stellt sich eine Mischtemperatur von 80 C ein.
Bei wechselseitiger Flottenzirkulation wird nach 10 Minuten 40 cm-1/1 Natron lauge<B>38'</B> Be (32,5 %ig) sowie 10 g/1 Natriumdithionit (als Lösung in Wasser) über die offene Zirkulation zugegeben und die Ware 30 Min. bei 80 C gefärbt. Durch kaltes kontinuier liches Spülen wird der pH-Wert des Textilmaterials auf pH 8 eingestellt und danach das Spülbad abgelassen. Das Textilgut wird anschliessend 5 Minuten bei 120 C gedämpft.
Die zwischenzeitlich vorbereitete und auf 110 C erhitzte Diazotierungsflotte, enthaltend in Wasser 8 cm'/1 Essigsäure (60%ig), 4 g/1 Natriumnitrit, wird im Druckansatzgefäss mit Pressluft von 5,5 kp/cm2 überlagert und durch Öffnen einer Verteilerleitung in den Färbebehälter sowohl von innen als auch von aussen eingebracht. Nach Einschaltung der Flotten zirkulation tritt eine Mischtemperatur von 110 C ein, und man behandelt das Textilmaterial bei wechselseitiger Flotten zirkulation 15 Minuten.
Nach üblicher Fertigstellung erhält man auf beiden Faser anteilen eine gleichmässige, echte Schwarzfärbung.
Beispiel 4 Maschenware aus Triacetatfasern wird in einem HT-Stück- baumfärbeapparat in aufgewickeltem Zustand eingebracht. Dieser Behälter wird daraufhin durch Sattdampf von 0,4 kp/cm2 entlüftet und mit der Ware vorgewärmt. Gleichzeitig wird in einem Ansatzbehälter die gesamte für die Färbung not wendige Flottenmenge vorbereitet, welche das 10fache des Warengewichtes beträgt und - bezogen auf das trockene Warengewicht - eine in Wasser dispergierte Mischung aus den Komponenten 3,0% Disperse Black 1, C.1.
Nr. 11365, 1,75% Azoic Coupling Comp. 20, C.1. Nr. 37 530, 1 g/1 des Kondensationsproduktes aus Kresol/Formaldehyd sowie 1 g/1 des in Beispiel 1 genannten Puffers, auf Basis polymerer Phos phate und Essigsäure 60 %ig (auf, pH 6) enthält. Über dem Flottenniveau wird ein Pressluftdruck von 5,5 kp/cm' einge stellt.
Der unter Druck stehende Flottenansatz wird jetzt auf 110 C erhitzt. Durch Öffnen eines Sperrventils in einer ge eigneten Verteilerleitung lässt man die erhitzte Flotte inner halb von 7-10 Sekunden sowohl von innen als auch von aussen in die Wickelkörper eintreten. Es stellt sich dann nach dem Beginn der Flottenzirkulation eine Mischtemperatur von 110 C ein. Bei wechselseitiger Flottenzirkulation wird die Ware 30 Minuten behandelt. Anschliessend wird die Färbe flotte auf 85 C abgekühlt. Es schliesst sich ein kontinuierliches Spülen bei 60 C während 10 Minuten an.
Zwecks Zwischenreinigung werden diesem wässrigen Bad über die offene Zirkulation 2 cm'/I Natronlauge 38 Be (32,5 %,ig) sowie 0,5 g/1 des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Nonylphenol mit 10 Mol Äthylenoxid zugegeben und Textil material 10 Minuten bei 70 C behandelt. Es schliesst sich ein Spülprozess bei 60 C an. Danach erfolgt die Diazotierung während 15 Minuten bei 60 C mit einer wässrigen Flotte enthaltend 2,5 cm'/1 Schwefelsäure (96%ig), 2 g/1 Natrium nitrit.
Die Zusätze erfolgen dabei über die offene Zirkulation. Nach üblicher Fertigstellung erhält man gleichmässige Schwarzfärbung.
Beispiel 5 Wickelkörper aus linearen, texturierten Polyesterfäden werden gemäss von Beispiel 1 in einen Färbebehälter einge bracht und vorgedämpft. Die weitere Behandlung zur Färbung des Textilmaterials erfolgt sodann wie in Beispiel 1 beschrie ben, jedoch mit einer in Wasser dispergierten Mischung aus Komponenten 3,0% Solvent Brown 3, C.1. Nr.<B>11360,</B> 1,75% Azoic Coupling Comp. 20, C.1.
Nr. 37 530, 1 cm'/] Natron lauge<B>38'</B> B6 (32,5 %ig), 1 g/1 des Kondensationsproduktes Kresol/Formaldehyd und 2 g/1 Natriummonochloracetat.
Nach erfolgter Grundierung schliessen sich, wie Beispiel 1, Zwischenreinigung und Diazotierung an.
Man erhält eine egale Schwarzfärbung. Beispiel 6 Garnwickelkörper aus Polyesterfasern und Baumwolle in einem Mischungsverhältnis von<B>65:35</B> werden gemäss von Beispiel 1 in einen Färbebehälter eingebracht und vorge- dämpft. Die weitere Behandlung zur Färbung des Textilmate rials erfolgt sodann wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit einer in Wasser dispergierten Mischung aus den Komponenten (vom Warengewicht) 2,1 % Disperse Black 1, C.1. Nr. 11 365 und 1,2% Azoic Coupling Comp. 20, C.1.
Nr. 37 530, bis zur Beendigung der HT-Stufe beim Färben des Polyesteranteils. Es schliesst sich ein Ablassen der Färbeflotte unter Hoch temperatur-Bedingungen (HT-Ablass) an.
Zwischenzeitlich wird im Druckansatzgefäss eine Flotte zubereitet, die auf wässriger Basis 6% eines Farbstoffs So]. Sulphur Black 1, C.1. Nr. 53 186 und 5 g/1 Soda kalz. enthält. Nach Anlegung eines Pressluftdruckes auf den Flottenansatz und Erwärmung auf 115 C wird die Flotte sodann von innen als auch von aussen in den Färbebehälter mit dem Textil material übergeführt. Nach Einschaltung der Flottenzirkula tion stellt sich eine Mischtemperatur von 110 C ein.
Bei wechselseitiger Flottenzirkulation wird nach 10 Minuten 12 cm'/I Natriumhydrogensulfid-Lösung (21 %ig) und 3 cm'/1 Ammoniumpolysulfid-Lösung (15%ig) über die offene Zirku lation zugegeben, danach folgt ein Zusatz in gleicher Weise von 20 g/1 Natriumsulfat kalz.
Bei wechselseitiger Flottenzirkulation wird die Ware dann 30 Minuten bei<B>95'</B> C gefärbt. Danach erfolgt ein kontinuier liches Spülen während 10 Minuten. Nach Ablassen des Spül bades wird der Farbstoff während 10 Minuten bei 40 C mit einem wässrigen Bad von 1 cm'/I Wasserstoffsuperoxid (35%ig) oxydiert, das Oxydationsbad abgelassen, die Färbung kurz gespült und das Textilgut 5 Minuten bei 120 C gedämpft.
Die zwischenzeitlich im Druckansatzgefäss vorbereitete und auf 110 C erhitzte Diazotierungsflotte, auf wässriger Basis 8 cm'/1 Essigsäure (60%ig) und 4 g/1 Natriumnitrit enthaltend, wird mit Pressluft von 5,5 kp/cmz überlagert und durch Öffnung einer Verteilerleitung sowohl von innen als auch von aussen in den Färbebehälter eingebracht. Nach Ein schaltung der Flottenzirkulation tritt eine Mischtemperatur von 110 C ein, und man behandelt das Textilmaterial bei wechselseitiger Flottenzirkulation 15 Minuten.
Nach üblicher Fertigstellung erhält man auf beiden Faser anteilen eine gleichmässige Schwarzfärbung.
Processes for dyeing synthetic fibers after exhaust processes under high temperature (HT) conditions with development black marks based on diazo and oxidation technology are well known in numerous variants. The very long dyeing time (49z hours) is criticized as a major disadvantage of all conventional work methods of this type.
It has now been found that on winding bobbins made of synthetic fibers or of mixtures containing such synthetic fibers, particularly level dyeings with a significant reduction in dyeing time can be achieved with water-insoluble development black marks based on the diazo and oxidation dyeing technique using a high-pressure exhaust process brings the wound fiber material into a pressure-tight dye container and heated it to temperatures between 105 and <B> 135 '</B> by displacing the air and filling the autoclave using saturated steam or superheated steam, in a separate,
however, the entire dye liquor is prepared and also heated to temperatures between 105 and <B> 135 '</B> C, through special control of the temperature within the mentioned limit values and the steam pressure in the Both closed systems ensure that a relative overpressure of 5 to 10 at (= 4.9 to 9.81 bar) is created in the batch container or that such a pressure is generated by applying external pressure, then the hot dye liquor presses into the dry or wet bobbins simultaneously from the inside and outside within 3 to 60 seconds due to the differential pressure and finally completes the dyeing in the usual way.
The principle of the present invention is that a dye liquor is set in an HT container with the selected pressure and temperature conditions and from there by means of pressure (pressurized steam, compressed air, pump pressure) into another, steam-filled and with the wound bodies made of synthetic fibers, e.g. B. wound threads or piece goods wrap on dye trees, loaded autoclave is transferred. This is done in such a way that the liquor is pressed into the winding body simultaneously from both the inside and the outside via appropriately sized pipes, pumps and a distributor valve.
In this way, it is possible to evenly distribute the liquor in the dyed material in an extremely short time, even with textured synthetic threads without deformation of the winding and threads. Times of less than 60 seconds, mostly even less than 30 seconds, are generally required for this. This rapid injection of the dye liquor is achieved by applying a high pressure on the side of the batch container (pressure difference 5-10 at). The dye container is vented beforehand by means of pressurized steam and the goods are warmed up at the same time. The textile material can be dry or pre-washed, which can be done in the dye container itself.
The dye container is pressure-tight, well insulated and equipped with a high-capacity heat exchanger in order to keep the dyeing temperature constant. The liquor itself is heated to about 135 ° C in the batch container and then pressed into the steam-filled dyeing container. As part of this process, the dyeing container can be completely filled even when the valve is closed, provided the corresponding differential pressure prevails, since the previously existing vapor condenses with increasing pressure.
A modification of this method according to the present invention is that the dye container filled with pressurized steam is connected to a lockable condensation system. This also creates a relative pressure difference, which in turn makes it possible to completely fill the dye container with the dye preparation when the vent valve is closed. It is also possible to create a relative negative pressure from a vacuum line that can be shut off by means of a partial vacuum in the dyeing tank after the vapor has been vented. There are therefore several method options for generating the pressure gradient according to the invention.
A complete evacuation of the dyeing container is not necessary with the method according to the invention.
After the entire dye liquor is in the dye container, i.e. after the insertion has been completed, the dye ribbon is pumped alternately from the inside to the outside and from the outside to the inside through the material roll with the help of a circulation pump, whereby the circulation pump can start already during the filling phase. The selected dyeing temperature is maintained. The final fixing of the dye now takes place in a short time. It is advantageous to work with sufficiently high delivery rates of the pump under these Temperaturbedin conditions. Above 60 1 / kg min. results in good staining results.
The fact that the entire dye liquor is fed into the dyeing vessel at high speed on and into the more or less dry material in the form of bobbins means that the process differs from the previously carried out HT dyeing processes, which, including their process variants, are extensively disputed in the literature have been cut. Thus, according to the invention, not only a part of the dye liquor or a concentrated dye dispersion is introduced into the dye container, but the entire dye liquor is pressed in almost suddenly.
It was not foreseeable that level colorations could be achieved under these conditions, since dispersion diazo black marks have a high drawability at these temperatures.
In addition, it could not be expected that the dye dispersions would still be suitable for penetrating wound bodies at such high temperatures, pressure differences and possible turbulence. It is also surprising that the dye dispersions remain stable under these difficult apparatus conditions and do not tend to agglomerate.
A significant advantage of the claimed method is the fact that at the high temperatures used, the drawability of the dispersion diazo black marks can be fully utilized.
According to the process, the usual commercial brands in liquid form are used as dyes. Such dyes are listed in the Color Index 2nd Edition (1971) under the name Azoic Dyes.
For the implementation of the claimed process types of fibers of synthetic origin in any processing form are suitable, which can be dyed according to the HT dyeing method. However, the new method is preferably used for textured threads made of polyester and threads and fibers made of triacetate.
When dyeing, apart from dispersants and chemicals for pH adjustment and for diazotization or cleaning of the fiber material, no further additives are required.
A constant pH of the dyebath of pH 6 enables reproducibility of the colorations, which is achieved by known suitable buffer systems. Both dry and wet material can be treated.
For level dyeing, it is important that the liquor circulation is not interrupted when switching over, which, as is generally known, is achieved by a four-way circuit or a flap control.
In FR-PS <B> 1597 </B> 516, a method is described according to which the textile material to be dyed is vented, heated and then hot dye liquor flows through it. Corresponding to this prior art, the ventilation of the treatment container and the textile material by vacuum is characteristic. This is done with the intention of being able to transfer the hot treatment liquor from the batch tank into the treatment tank as quickly and without resistance as possible. Since you can only generate a partial vacuum in technical systems of the practical size with the help of vacuum pumps, there is still a residual pressure that offers a certain resistance.
The vacuum also inevitably leads to a strong cooling of the entire system through the expansion of the air or evaporation of moisture, be it from the material or from adhering liquor. This is also the case if the system (apparatus + textile material) was preheated (e.g. by steam) before evacuation. There is a considerable temperature gradient between the goods and the dye liquor, which gives rise to severe unevenness in the event of rapid contact.
The crucial difference in the principle of the present invention is that the treatment container is not evacuated, but with high-pressure saturated steam (approximately at the same temperature as the following before increasing dyeing process) is filled until the temperature is equalized. The treatment tank always contains a steam atmosphere. With the rapid transfer of the dye liquor, which is also under high pressure, from the preparation tank to the treatment tank, the steam is completely condensed there by the applied differential pressure, where even the heat of condensation is released. There is no temperature decrease, which could be disruptive as described above.
In addition to the pre-steaming of the material for heating the wound body to the dyeing temperature, the simultaneous injection of the preheated liquor from the inside and the outside into the dye material has also proven to be essential in the method according to the invention, on the one hand for the evenness of the dyeing, on the other hand for the protection of the material block. This is the only way to achieve isothermal rapid dyeing on synthetic fiber bobbins with any color loss.
In contrast to this, in the known process, the flow direction of the flowing liquor in the block of goods is only given from the inside to the outside by the applied vacuum and takes place on one side according to the circumstances in the density of the winding differently with simultaneous likewise different cooling and equally depletion of the liquor of dye. The result is an unevenness of the color that can no longer be eliminated, especially with light shades. Experience has shown that very light shades cannot be dyed perfectly using the vacuum method.
Another demonstrable disadvantage of vacuum technology is the uncontrollable deformation of the winding body and the stress on highly sensitive, textured colored material in particular.
These disadvantages outlined above are avoided within the scope of the method according to the invention. By pre-steaming the material, the fabric is not only vented, but above all heated to the dyeing temperature. The latter also applies to the equipment. This eliminates the temperature differences that occur when heated dye liquids are poured in using vacuum technology, which, especially in the areas above 100 C, have a very rapid effect in large differences in affinity. According to the process according to the invention, the dye liquor meets the same temperature conditions everywhere and does not itself cool down locally.
With the new process, the coincidences in the flow of the vacuum method are deliberately counteracted by the dyebath being pressed in simultaneously from the inside and outside, and the circulation pump is also used while the liquor is being pressed into the dye , is set in motion. The color material is therefore only exposed to the flow pressure difference, but not additionally to the high pressure differences between the batch container and the vacuum. The pressure in the dyeing vessel is determined solely by the temperature of the liquor.
The pressure difference is only given by the amount of excess pressure on the batch vessel over the vapor pressure given by the liquor temperature. Since this pressure difference acts both from the inside to the outside and vice versa on the dyed material, there is no need to fear deformation of the roll of material. Example 1 Windings made of linear, textured polyester threads are placed in a dye container suitable for high-temperature (HT) dyeing; this container is then vented with saturated steam of 2 kp / cmz and preheated with the goods.
At the same time, the entire amount of liquor required for dyeing is prepared in a batch tank, which is 10 times the weight of the goods and - based on the dry weight of the goods - a water-dispersed mixture of the components 3.6% Disperse Black 1, C.1. No. <B> 11365, </B> 2.1% Azoic Coupling Comp. 20, C. I.
No. 37 530, 1 g / 1 of a condensation product of cresol / formaldehyde and 1 g / 1 of a weakly acidic buffer based on polymeric phosphates and acetic acid 607ig (to pH 6) contains. A compressed air pressure of 5.5 kp / cm 'is set above the liquor level.
The pressurized liquor batch is now heated to 135.degree. By opening a shut-off valve in a suitable distribution line, the heated liquor in the dye container is allowed to enter the bobbins from the inside as well as from the outside within 7-10 seconds. A mixing temperature of <B> 125 '</B> C is then set after the liquor circulation has started. With alternating liquor circulation, the bath temperature is now increased to 135 ° C. and the goods are dyed at this temperature for 20 minutes. The dyeing apparatus is emptied by means of an HT (high temperature) drain.
In the meantime, an aqueous liquor with 2 cm / 1 sodium hydroxide solution 38 Be (32.5%), 0.5 g / 1 of the reaction product of 1 mole of nonylphenol with 10 moles of ethylene oxide was prepared and heated to 90.degree. The liquor is now brought into the dyeing container from the inside as well as from the outside by applying compressed air pressure. A mixing temperature of approx. 100 C is set. The treatment time is 10 minutes with alternating liquor circulation and a temperature of 100 C.
The temperature is lowered to 60 ° C. by continuous overflow rinsing and the treatment bath is then drained off. This is followed by steaming the material at a saturated steam pressure of 1.5 kp / cm 'for 5 minutes. In the meantime, an aqueous bath with 6 cm / l acetic acid (60%) and 4 g / l sodium nitrite is made in the pressure vessel at 110 ° C. and, after blanketing with compressed air, introduced into the dyeing kettle under the known conditions. A mixing temperature of 110 ° C. is established and the material is treated for 15 minutes at 110 ° C. with alternating liquor circulation.
After the usual completion, you get a level and very real black color.
Example 2 Spools of yarn made of polyester fibers and cotton in a mixing ratio of 65:35 are introduced into a dyeing container according to Example 1 and pre-steamed. The further treatment to color the goods is then carried out as described in Example 1, but with a mixture of the components (by weight of the goods) dispersed in water, 2.35% Disperse Black 1, C.1. 11365 </B> and 1.4% Azoic Coupling Comp. 20, C.1. No. 37 530, until the end of the intermediate cleaning.
The bath temperature is lowered to 30 C by continuous overflow rinsing and the bath is then drained off.
The subsequent overdyeing of the cotton portion is carried out with an aqueous liquor containing (by weight of the goods) 0.6% of the dye sol. Vat Orange 1, C.1. No. 59 106, 1 g / 1 soda lime. and 10 g / 1 sodium sulfate calc. for 20 minutes at a temperature of 30 C. The dye bath is then drained off.
In the meantime, a liquor has been prepared in the pressure vessel which contains 6 cm / 1 acetic acid (60%) and 4 g / (sodium nitrite) on an aqueous basis and which is heated to 135 ° C. after overlaying with compressed air. By opening a shut-off valve in a distribution line the liquor set is brought into the dye container with the material both from the inside and the outside, and after switching on the liquor circulation pump, a mixing temperature of 85 C. With alternating liquor circulation, the treatment temperature is increased to 110 C and the goods are treated for 15 minutes.
After the usual completion, a level dyeing is obtained, the polyester fiber being black and the cotton portion being yellow.
Example 3 Yarn packages made of polyester fibers and cotton in a mixing ratio of 50:50 are introduced into a dyeing container according to Example 1 and pre-steamed. The further treatment to dye the goods is then carried out as described in Example 1, but with (by weight of the goods) the dispersed dye component mixture as in Example 2, until the end of the HT stage in the dyeing of the polyester portion. This is followed by draining the dye liquor under high-temperature conditions (HT drainage).
In the meantime, a liquor is prepared in the pressure preparation vessel which contains 7% of the Vat Black 9 dye, C.1. No. 65 230, and which is heated to 65 C. After applying compressed air pressure to the liquor approach, the liquor is transferred both from the inside and the outside into the dye container with the textile material, and after switching on the liquor circulation pump, a mixing temperature of 80 C is set.
With alternating liquor circulation, 40 cm-1/1 sodium hydroxide solution <B> 38 '</B> Be (32.5%) and 10 g / 1 sodium dithionite (as a solution in water) are added via the open circulation after 10 minutes and the goods dyed at 80 ° C. for 30 minutes. The pH of the textile material is adjusted to pH 8 by continuous cold rinsing and the rinsing bath is then drained off. The textile material is then steamed at 120 ° C. for 5 minutes.
The diazotization liquor, which has been prepared in the meantime and heated to 110 C and containing 8 cm / 1 acetic acid (60%), 4 g / 1 sodium nitrite in water, is overlaid with compressed air of 5.5 kp / cm2 in the pressure preparation vessel and opened in a distributor line the dye container introduced from both the inside and the outside. After switching on the liquor circulation, a mixing temperature of 110 ° C. is reached, and the textile material is treated for 15 minutes with alternating liquor circulation.
After the usual finishing, a uniform, genuine black coloration is obtained on both fibers.
EXAMPLE 4 Knitted fabric made from triacetate fibers is rolled up into an HT piece tree dyeing machine. This container is then vented with saturated steam of 0.4 kp / cm2 and preheated with the goods. At the same time, the entire amount of liquor required for dyeing is prepared in a batch container, which is 10 times the weight of the goods and - based on the dry weight of the goods - a mixture of the components 3.0% Disperse Black 1, C.1 dispersed in water.
No. 11365, 1.75% Azoic Coupling Comp. 20, C.1. No. 37 530, 1 g / 1 of the condensation product of cresol / formaldehyde and 1 g / 1 of the buffer mentioned in Example 1, based on polymeric phosphates and acetic acid 60% (on, pH 6). A compressed air pressure of 5.5 kp / cm 'is set above the liquor level.
The pressurized liquor batch is now heated to 110.degree. By opening a shut-off valve in a suitable distribution line, the heated liquor is allowed to enter the winding body from both the inside and outside within 7-10 seconds. A mixing temperature of 110 ° C. is then established after the liquor circulation has started. With alternating liquor circulation, the goods are treated for 30 minutes. The dye liquor is then cooled to 85.degree. This is followed by continuous rinsing at 60 ° C. for 10 minutes.
For the purpose of intermediate cleaning, 2 cm '/ l of 38 Be sodium hydroxide solution (32.5% strength) and 0.5 g / l of the reaction product of 1 mole of nonylphenol with 10 moles of ethylene oxide are added to this aqueous bath via the open circulation and textile material is added for 10 minutes 70 C treated. This is followed by a rinsing process at 60 C. The diazotization then takes place for 15 minutes at 60 ° C. with an aqueous liquor containing 2.5 cm / 1 sulfuric acid (96%) and 2 g / 1 sodium nitrite.
The additions are made via open circulation. After the usual finishing, a uniform black coloration is obtained.
Example 5 Winding bodies made of linear, textured polyester threads are introduced into a dyeing container according to Example 1 and pre-steamed. The further treatment to dye the textile material is then carried out as described in Example 1, but with a mixture of components 3.0% Solvent Brown 3, C.1, dispersed in water. No. <B> 11360, </B> 1.75% Azoic Coupling Comp. 20, C.1.
No. 37 530, 1 cm '/] sodium hydroxide solution <B> 38' </B> B6 (32.5%), 1 g / 1 of the condensation product cresol / formaldehyde and 2 g / 1 sodium monochloroacetate.
Once the primer has been applied, as in Example 1, intermediate cleaning and diazotization follow.
A level black coloration is obtained. Example 6 Yarn packages made of polyester fibers and cotton in a mixing ratio of 65:35 are introduced into a dyeing container according to Example 1 and pre-steamed. The further treatment for coloring the textile mate rials is then carried out as described in Example 1, but with a water-dispersed mixture of the components (by weight of the goods) 2.1% Disperse Black 1, C.1. No. 11 365 and 1.2% Azoic Coupling Comp. 20, C.1.
No. 37 530, until the end of the HT stage when dyeing the polyester part. This is followed by draining the dye liquor under high-temperature conditions (HT drain).
In the meantime, a liquor is prepared in the pressure vessel, which contains 6% of a dye So] on an aqueous basis. Sulfur Black 1, C.1. No. 53 186 and 5 g / 1 soda ash. contains. After applying compressed air pressure to the liquor approach and heating it to 115 C, the liquor is then transferred from the inside and outside into the dye container with the textile material. After switching on the liquor circulation, a mixing temperature of 110 C is set.
With alternating liquor circulation, 12 cm / l sodium hydrogen sulfide solution (21%) and 3 cm / l ammonium polysulfide solution (15%) are added via the open circulation after 10 minutes, followed by an addition of 20 in the same way g / 1 sodium sulfate calc.
With alternating liquor circulation, the goods are then dyed at <B> 95 '</B> C for 30 minutes. This is followed by continuous rinsing for 10 minutes. After draining the rinsing bath, the dye is oxidized for 10 minutes at 40 ° C. with an aqueous bath of 1 cm / l hydrogen peroxide (35%), the oxidation bath drained, the dyeing rinsed briefly and the textile material steamed at 120 ° C. for 5 minutes.
The diazotization liquor, which has meanwhile been prepared in the pressure vessel and heated to 110 C and containing 8 cm / 1 acetic acid (60%) and 4 g / 1 sodium nitrite, is overlaid with compressed air at 5.5 kp / cm 2 and opened by opening a distributor line introduced into the dye container from both the inside and the outside. After switching on the liquor circulation, a mixed temperature of 110 C occurs, and the textile material is treated with alternating liquor circulation for 15 minutes.
After the usual finishing, a uniform black coloration is obtained on both fibers.