Verfahren zum Färben von bahnförmigem Textilgut bei Temperaturen über 100 C Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Färben von bahnförmigem Textilgut bei Tempera turen über 100 C.
Gemäss einem bekannten Verfahren zum Hoch temperaturfärben wird das Textilmaterial nach Im prägnierung mit einer Farblösung, Abpressen des Flüssigkeitsüberschusses und etwaiger Vorwärmung auf eine Rolle aufgewickelt, .die in einer verschliess baren Kammer angebracht ist. Nach dem Verschlie ssen der Kammer erhitzt man das Material auf die erwünschte, über 100 C liegende Färbetemperatur, während es von der .genannten Rolle abgewickelt und auf eine in der Kammer befindliche zweite Rolle auf gewickelt wird.
Unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur und eines entsprechenden Druckes in der Kammer wird diese letztgenannte Rolle dann während einer zum Erreichen vom Farbengleichgewicht erfor derlichen Zeitdauer in der Kammer gelassen. Das Er hitzen innerhalb der Kammer auf die erwünschte Färbetemperatur erfolgt nach diesem Verfahren hauptsächlich durch Wärmestrahlung, z.
B. mittels einer Mehrzahl von Infrarotlampen. Eine Zufuhr von Dampf erfolgt nur in dem Masse, wie dies zur Ein stellung einer gesättigten Dampfatmosphäre erforder lich ist. Man ist nämlich der Auffassung gewesen, dass der Feuchtigkeitsgehalt des imprägnierten Textil gutes in der Hauptsache unverändert gehalten werden muss, um eine ungleichmässige Farbenverteilung zu vermeiden.
Man hat nun gefunden, dass die Verwendung von direktem Dampf zum Erhitzen auf die Färbetem- peratur von Vorteil ist. Voraussetzung ist nur, dass die verwendete Dampfmenge so abgestimmt wird, dass der infolge der Kondensation zunehmende Feuchtigkeits gehalt des Textilgutes unter einem gewissen, genau bestimmten Wert ;
gehalten wird, bei dessen über schreiten die von der Textilware absorbierte Flüssig keit beweglich würde,_Uan .hat nämlich festgestellt, dass durch eine solche Beweglichkeit, die natürlich dann entsteht, wenn die Fasern nicht mehr die ganze Feuchtigkeitsmenge zurückzuhalten vermögen, leicht unerwünschte, ungleichmässige Farbstoffverteilung verursacht wird.
Untersuchungen haben somit er geben, dass der zulässige obere Grenzwert des Feuch- tigkeitsgehaltes 92 % des berechneten Wertes des Feuchtigkeitsgehaltes der Textilware bei 20 C und dem Pressdruck Null beträgt.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist somit dadurch gekennzeichnet, dass man das Erhitzen des Stoffes wenigstens in der Kammer ausschliesslich mittels direktem Dampf unter solchen Bedingungen durchführt, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Materials auf höchstens 92 % seines Feuchtig- keitsgehaltes bei<B>20 </B> C und dem Pressdruck Null an steigt.
Der betreffende Wert von 92 1/m ist in einfacher Weise dadurch erhältlich, dass man beispielsweise zu erst die den Pressdrücken von 1,2 bzw. 3 kg/cm9 ent sprechenden Feuchtigkeitsgehalte feststellt und dann durch Extrapolation die Feuchtigkeit des Stoffes bei dem Pressdruck Null berechnet.
Bei Kenntnis des Feuchtigkeitsgehaltes des im- prägnierten Materials nach -dem Abpressen, der er wünschten Färbetemperatur sowie des Feuchtigkeits- gehaltes des Materials bei dem gedachten Pressdruck Null kann man somit im voraus ziemlich genau be= rechnen, in welchem Umfange man ohne Gefahr einer zu grossen Kondensation Dampf zur Erhitzung ver wenden kann.
Naturgemäss variieren die Verhältnisse von Fall zu Fall; jedoch gilt für .sämtliche untersuchte Kombinationen von Textilmaterialien und Farblösun gen, dass wenigstens die bei Überdruck, das heisst bei einer Temperatur von über 10011 C,
durchzuführende Erhitzung ausschliesslich mit direktem Dampf ge schehen kann. Gerade dieser Umstand stellt einen wesentlichen Vorteil des neuen Verfahrens dar.
Die zum Färben erforderliche drucksichere Kammer kann nämlich kleiner und einfacher, und somit auch billiger gestaltet werden, weil sie nicht für die Aufnahme eines Wärmestrahlung saggregates zum Erhitzen der zwi- schen den beiden Rollen laufenden Stoffbahn bemes sen zu sein braucht.
Eine etwa erforderliche Vor- wärmung der Stoffbahn auf beispielsweise 95 C mit Hilfe anderer Mittel, wie z. B. Infrarotstrahlung, kann dagegen in gleicher Weise wie bisher ohne Schwierig keiten ausserhalb der Kammer durchgeführt werden.
Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung, wie sie zum Durchführen des erfindungs- gemässen Verfahrens bevorzugt wird. Die von einem Stapel 1 abgezogene Stoffbahn 2 wird über Rollen 3, 4 und 5 durch einen die Färbeflüssigkeit enthaltenden Trog 6 geführt und läuft dann zwischen Presswalzen 7 und 8 und über Umlenkrollen 9 und 10 in eine Passage 11, die Gruppen von Infrarotlampen 12 (beispielsweise vom Quarzröhrentyp)
sowohl unter als auch über der passierenden Stoffbahn enthält.
Von der Passage 11 läuft die Stoffbahn durch einen engen zuschliessbaren Spalt 13 in eine Kammer 14 hinein, wo sie auf eine Rolle 15 aufgewickelt wird. Die Rolle ist in einem Wagen 16 gelagert, der auf Schienen in der Querrichtung der Kammer läuft. Der Wagen- wird durch eine zu diesem Zweck in der Kammer vorgesehene Tür hineingeschoben und heraus genommen.
Zum Aufwickeln der Stoffbahn wird die Rolle mittels eines nicht gezeigten Antriebsmotors gedreht, der an die durch ein Loch in der Kammer- wand hinausragende Welle .der Rolle gekuppelt wird.
Die andere in die Kammer 14 eingesetzte Rolle 17 ist auch in einem Wagen 18 gelagert, der auf Schienen in der Querrichtung der Kammer läuft und durch dieselbe Tür hineingeschoben und herausge nommen werden kann. Auch die Welle der Rolle 17 ist eingerichtet, um durch eine Stopfbuchse in der Kammerwand hinauszuragen und an einen Antriebs- motorangeschlossen werden zu können.
Eine Leitung 19 zur Zuführung von Dampf unter Druck ist an die Kammer 14 angeschlossen. Zum Ablesen des Druckes ist ein Manometer 20 in der Kammerwand eingesetzt.
Die mit Färbeflüssigkeit imprägnierte Stoffbahn wird also zuerst auf die Rolle 15 aufgewickelt, wobei sie erforderlichenfalls mit Hilfe der Lampen 12 vor gewärmt wird. Das äussere Ende der aufgewickelten Stoffbahn wird dann an der Rolle 17 befestigt, wo nach die Kammer hermetisch geschlossen wird. Die diesbezüglichen Einrichtungen sind nicht gezeigt.
Nun wird das Ventil in der Leitung 19 geöffnet, so dass der Druck und damit die Temperatur in der Kammer auf die erwünschten Werte eingestellt werden.
Zur Aufwicklung der Stoffbahn wird dann die Rolle 17 in langsame Rotation gebracht, wobei gleich zeitig der zwischen den Rollen passierende Teil der Stoffbahn auf die in der Kammer herrschende Tem peratur erhitzt wird.
Nach vollendetem Aufwickeln lässt man die Rolle unter Beibehaltung der eingestell ten Temperatur und des entsprechenden Drucks vor zugsweise ihre langsame Rotation fortsetzen, bis das erwünschte Farbengleichgewicht erreicht ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird durch die nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erklärt. <I>Beispiel 1</I> 500 m eines Polyacrylfaserstoffes ( Orion 42 , eingetragene Marke) mit einem Gewicht von 150 g'm29 wurde bei 20 C mit einer Farbstoff Dispersion im- prägniert, die 20 gl Deorlinblau 5G (eingetragene Marke) und 20 gA Weinsäure enthielt.
Durch vorangehende Versuche wurde festgestellt, dass der Feuchtigkeitsgehalt des imprägnierten Stoffes, auf Trockengewicht des Stoffes berechnet, bei dem Pressdruck Null 168 "/o beträgt. Der höchste zulässige Feuchtigkeitsgehalt ist also in diesem Falle 0,92 X 168 = 1541/o. Im Foulard wurde der Stoff bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 901/o, auf Trockengewicht berechnet, abgepresst. Der Unterschied zwischen die sem Wert und .dem obenerwähnten Höchstwert -der Feuchtigkeit ist somit 64"/o,
und durch eine einfache kalorimetrische Berechnung lässt sich leicht feststellen, dass dieses Marginal voll ausreicht, um eine durch gehende Erhitzung mit Dampf von der Imprägnie- rungstemperatur bis auf jede angemessene Färbetem peratur zu erlauben.
Die imprägnierte und abgepresste Stoffbahn wurde unter solchen Bedingungen auf die Rolle 15 aufge wickelt, dass die Imprägniertemperatur von 20 C beibehalten wurde. Nach Verschluss der Hochdruck kammer wurde der Druck darin durch Einblasen von Dampf auf 3 Atm. erhöht, wobei sich die entspre chende Temperatur von 134 C ergab. Mit einer Ge schwindigkeit von 20 mMin. wurde der Stoff dann von der Rolle 15 auf die Rolle 17 übergeführt, wobei durch Regeln der Dampfzufuhr der Druck und die Temperatur in der Kammer konstant gehalten wur den.
Die Stoffbahn wurde somit vom kondensierenden Dampf auf 134 C erhitzt und ihr Feuchtigkeitsgehalt bis zu 116 % erhöht. Als die ganze Stoffmenge auf die zweite Rolle aufgewickelt war,
liess man die letztere 20 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von 4 Um drehungen pro Minute bei unverändertem Druck und gleicher Temperatur rotieren. Bei fortgesetzter Rota tion der Rolle wurde schliesslich die Temperatur im Lauf von 20 Minuten durch Dampfabblasen und Luft- einlassen auf 90a C gesenkt. Nach Erreichung dieser Temperatur wurde die Kammer geöffnet und die Rolle zu einer Breitwaschmaschine befördert, wo der Stoff gespült wurde.
<I>Beispiel 2</I> 800 m eines Polyesterfaserstoffes ( Dacron , ein getragene Marke) mit einem Gewicht von 105 g/m2 wurden bei<B>300</B> C mit einer 35 g/1 Cellitonecht Marineblau B TN (eingetragene Marke)
enthalten den Farbdispersion imprägniert. Die Feuchtigkeit des Stoffes bei dem Pressdruck Null war mit 39% er- mittelt worden;
die höchstzulässige Feuchtigkeit be trug somit 0,92 X 39 = etwa 360/0. Der Stoff wurde bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 31% abge- presst. Durch eine kalorimetrische Berechnung wurde festgestellt,
dass der Unterschied zwischen diesen beiden Feuchtigkeitswerten nur die Verwendung von Dampferhitzung ab 90 bis 95 C bis auf eine Färbe temperatur von 120 C ermöglichte.
Die imprägnierte und abgepresste Stoffbahn wurde somit vor dem Einfahren in die Kammer durch Infra- rotstrahlung auf etwa 9511 C erhitzt.
Daraufhin wurde die Hochdruckkammer geschlossen und der Druck darin durch Einblasen von Dampf auf 2 Atm. ein- gestellt, wobei die entsprechende Temperatur etwa 120 C betrug. Der Stoff wurde nun mit einer Ge schwindigkeit von 20 m/Min. von der einen Rolle auf die andere übergeführt, wobei die Stoffbahn durch Dampfkondensation auf 120 C erhitzt wurde.
Gleich zeitig erhöhte sich die Feuchtigkeit des Stoffes von 31% auf etwa 34 %. Nach dem Aufwickeln. auf die zweite Rolle wurde die Färbung in gleicher Weise wie in Beispiel 1 vollendet.
<I>Beispiel 3</I> <B>100</B> m Baumwollstoff mit einem Gewicht von 100 g!m2 wurde bei<B>150</B> C mit einer Farblösung im prägniert, die 7 g/1 Siriuslichtgelb R DA (eingetragene Marke) 12 gll Siriusblau FG (eingetragene Marke) und 8 g/1 Natnumchlorid enthielt.
Durch Vorversuche wurde festgestellt, d'ass der gedachte des Stoffes bei 20a C und dem Pressdruck Null 1101/o beträgt, wobei der zulässige Höchstwert 0,92 X 110, das heisst etwa 101% darstellt.
Der imprägnierte Stoff wurde bis auf 87 % Feuch- tigkeit, auf Trockengewicht des Stoffes berechnet, ab gepresst;
es konnte somit in diesem Falle eine Steige rung des Feuchtigkeitsgehaltes des Stoffes von höch- stens 14% zugelassen werden. Da die Färbetempe- ratur bei 110 C gehalten werden sollte, liess es sich leicht errechnen, dass eine Erhitzung mit Dampf ab etwa 4711 C möglich war.
Die abgepresste Stoffbahn wurde vor dem Ein fahren in die Kammer mittels Infrarotstrahlung auf etwa 50a C exhitzt. Nach erfolgtem Schliessen der Kammer wurde Dampf bis zu einem Druck von 1,5 Atm. eingeblasen, so dass man die entsprechende, gewünschte Färbetemperatur von 110 C erhielt.
Der Stoff wurde mit einer Geschwindigkeit von 35 m/Min. von einer Rolle auf die andere übergeführt, wobei der Stoff von dem kondensierenden Dampf auf 110a C erhitzt wurde. Nach Aufwicklung der ganzen Stoff quantität auf die zweite Rolle wurde diese während 30 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 4 Um drehungen pro Minute und gleicher Temperatur und Druck rotiert.
Hierauf wurde die Temperatur allmäh- lich im Laufe von 30 Minuten durch Dampfabblasen und Lufteinlassen auf<B>600C</B> gesenkt. Danach wurde die Kammer geöffnet und die Rolle entfernt und der Stoff wie vorher gespült.
Method for dyeing textile goods in web form at temperatures above 100 C. The invention relates to a method for dyeing textile goods in web form at temperatures above 100 C.
According to a known method for high-temperature dyeing, the textile material, after impregnation with a dye solution, squeezing off the excess liquid and any preheating, is wound onto a roll, which is attached in a closable chamber. After the chamber has been closed, the material is heated to the desired dyeing temperature, which is above 100 ° C., while it is unwound from the roll mentioned and wound onto a second roll located in the chamber.
While maintaining the set temperature and a corresponding pressure in the chamber, this last-mentioned role is then left in the chamber for a period of time necessary to achieve the color balance. He heat inside the chamber to the desired dyeing temperature is carried out according to this method mainly by thermal radiation, z.
B. by means of a plurality of infrared lamps. A supply of steam takes place only to the extent that this is required to set a saturated steam atmosphere. It was of the opinion that the moisture content of the impregnated textile had to be kept essentially unchanged in order to avoid an uneven distribution of colors.
It has now been found that the use of direct steam for heating to the dyeing temperature is advantageous. The only requirement is that the amount of steam used is adjusted so that the moisture content of the textile goods, which increases as a result of the condensation, is below a certain, precisely determined value;
If this is exceeded, the liquid absorbed by the textile would be mobile, _Uan. has found that such mobility, which naturally arises when the fibers are no longer able to retain the full amount of moisture, easily undesirable, uneven distribution of the dye caused.
Investigations have thus shown that the permissible upper limit value for the moisture content is 92% of the calculated value for the moisture content of the textile goods at 20 C and zero pressure.
The method according to the invention is thus characterized in that the material is heated, at least in the chamber, exclusively by means of direct steam under conditions such that the moisture content of the material is at most 92% of its moisture content at 20 ° C and the pressing pressure increases to zero.
The relevant value of 92 1 / m can be obtained in a simple manner by first determining the moisture content corresponding to the pressing pressures of 1.2 or 3 kg / cm9 and then calculating the moisture of the material at zero pressing pressure by extrapolation .
With knowledge of the moisture content of the impregnated material after pressing, the desired dyeing temperature and the moisture content of the material at the imaginary pressure zero, one can therefore calculate in advance quite precisely the extent to which one can do without risk of excessive Condensation can use steam for heating.
Naturally, the ratios vary from case to case; However, for all the combinations of textile materials and dye solutions investigated, at least those at overpressure, i.e. at a temperature of over 10011 C,
The heating to be carried out can only be done with direct steam. It is precisely this fact that represents a major advantage of the new process.
The pressure-proof chamber required for dyeing can namely be made smaller and simpler, and thus also cheaper, because it does not need to be dimensioned to accommodate a thermal radiation sag unit for heating the web of material running between the two rollers.
Any necessary preheating of the fabric web to, for example, 95 C using other means, such as z. B. infrared radiation, however, can be carried out in the same way as before without difficulties outside the chamber.
The attached drawing shows schematically a device as it is preferred for carrying out the method according to the invention. The fabric web 2 drawn off from a stack 1 is guided over rollers 3, 4 and 5 through a trough 6 containing the dyeing liquid and then runs between press rollers 7 and 8 and over deflection rollers 9 and 10 into a passage 11, the groups of infrared lamps 12 (e.g. of the quartz tube type)
contains both under and over the passing fabric.
From the passage 11, the fabric web runs through a narrow, closable gap 13 into a chamber 14, where it is wound onto a roll 15. The roll is stored in a carriage 16 which runs on rails in the transverse direction of the chamber. The trolley is pushed in and out through a door provided for this purpose in the chamber.
To wind up the web of material, the roll is rotated by means of a drive motor, not shown, which is coupled to the shaft of the roll protruding through a hole in the chamber wall.
The other roller 17 inserted into the chamber 14 is also mounted in a carriage 18 which runs on rails in the transverse direction of the chamber and can be pushed in and taken out through the same door. The shaft of the roller 17 is also set up so that it protrudes through a stuffing box in the chamber wall and can be connected to a drive motor.
A line 19 for supplying steam under pressure is connected to the chamber 14. A manometer 20 is inserted in the chamber wall to read the pressure.
The fabric web impregnated with dye liquid is therefore first wound onto the roll 15, and if necessary it is heated with the aid of the lamps 12. The outer end of the wound web of material is then attached to the roll 17, where after the chamber is hermetically closed. The relevant facilities are not shown.
Now the valve in the line 19 is opened so that the pressure and thus the temperature in the chamber are set to the desired values.
To wind up the web of material, the roller 17 is then brought into slow rotation, at the same time the part of the material web passing between the rollers is heated to the temperature prevailing in the chamber.
After winding is complete, the roll is preferably allowed to continue its slow rotation while maintaining the set temperature and the corresponding pressure, until the desired color balance is reached.
The method according to the invention is explained in more detail by the following exemplary embodiments. <I> Example 1 </I> 500 m of a polyacrylic fiber material (Orion 42, registered trademark) with a weight of 150 g'm29 was impregnated at 20 C with a dye dispersion, the 20 g of Deorlin blue 5G (registered trademark) and Contained 20 gA tartaric acid.
Previous tests have shown that the moisture content of the impregnated fabric, calculated on the dry weight of the fabric, is 168 "/ o at zero pressure. The highest permissible moisture content in this case is 0.92 X 168 = 1541 / o. In the padder the fabric was pressed to a moisture content of 901 / o, calculated on dry weight. The difference between this value and the above-mentioned maximum value - the moisture is thus 64 "/ o,
and with a simple calorimetric calculation it can easily be determined that this marginal is fully sufficient to permit continuous heating with steam from the impregnation temperature to any appropriate dyeing temperature.
The impregnated and pressed fabric web was wound onto the roll 15 under such conditions that the impregnation temperature of 20 ° C. was maintained. After closing the high pressure chamber, the pressure therein was increased to 3 atm by blowing steam. increased, the corre sponding temperature of 134 C resulted. With a speed of 20 mMin. the fabric was then transferred from roller 15 to roller 17, the pressure and temperature in the chamber being kept constant by regulating the supply of steam.
The fabric was heated to 134 C by the condensing steam and its moisture content increased by up to 116%. When the whole amount of fabric was wound on the second roll,
The latter was allowed to rotate for 20 minutes at a speed of 4 revolutions per minute at the same pressure and temperature. With continued rotation of the roller, the temperature was finally reduced to 90 ° C. over the course of 20 minutes by blowing off steam and letting in air. When this temperature was reached, the chamber was opened and the roll was conveyed to a wide washing machine where the fabric was rinsed.
<I> Example 2 </I> 800 m of a polyester fiber material (Dacron, a registered trademark) with a weight of 105 g / m2 were <B> 300 </B> C with a 35 g / 1 cellitone-fast navy blue B TN ( registered trademark)
contain the color dispersion impregnated. The moisture of the fabric at zero pressure was determined to be 39%;
the maximum permissible humidity was thus 0.92 X 39 = about 360/0. The fabric was pressed down to a moisture content of 31%. A calorimetric calculation was used to determine
that the difference between these two humidity values only allowed the use of steam heating from 90 to 95 C up to a dyeing temperature of 120 C.
The impregnated and pressed material web was thus heated to around 9511 C by infrared radiation before it was moved into the chamber.
The high-pressure chamber was then closed and the pressure in it was increased to 2 atm by blowing steam. set, the corresponding temperature was about 120 C. The fabric was now at a speed of 20 m / min. transferred from one roll to the other, the web of material being heated to 120 ° C. by steam condensation.
At the same time the moisture of the fabric increased from 31% to about 34%. After winding. on the second roll, coloring was completed in the same way as in Example 1.
<I> Example 3 </I> <B> 100 </B> m cotton fabric with a weight of 100 g! M2 was impregnated at <B> 150 </B> C with a color solution that was 7 g / 1 Sirius light yellow R DA (registered trademark) contained 12 gll Sirius blue FG (registered trademark) and 8 g / l sodium chloride.
By means of preliminary tests it was established that the imaginary value of the material at 20 ° C and a pressure of zero is 1101 / o, the maximum permissible value being 0.92 X 110, that is to say about 101%.
The impregnated fabric was pressed down to 87% moisture, calculated on the dry weight of the fabric;
In this case, an increase in the moisture content of the substance of a maximum of 14% could be permitted. Since the dyeing temperature should be kept at 110 C, it was easy to calculate that heating with steam from around 4711 C was possible.
The pressed fabric web was exheated to about 50 ° C by means of infrared radiation before being driven into the chamber. After the chamber was closed, steam up to a pressure of 1.5 atm. blown in so that the corresponding, desired dyeing temperature of 110 ° C. was obtained.
The fabric was run at a speed of 35 m / min. transferred from one roll to the other, the fabric being heated to 110a C by the condensing steam. After winding up the entire quantity of material on the second roll, this was rotated for 30 minutes at a speed of 4 revolutions per minute and the same temperature and pressure.
The temperature was then gradually reduced to <B> 600C </B> over the course of 30 minutes by blowing off steam and letting in air. The chamber was then opened and the roll removed and the fabric rinsed as before.