Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von Textilien in einer Flotte aus organischem Lösemittel, wobei dem Lösemittel Wasser in einem über das Wasserbindever- mögen des Lösemittels hinausgehendem Überschuss zuge fügt wird, und wobei die Textilien mit dem Wasser in der Flotte in Kontakt gebracht und behandelt werden.
Um den durch die hohe spezifische Wärme und die hohe Verdampfungswärme des Wassers bedingten Energieaufwand beim Behandeln und insbesondere Veredeln von Textilien in wässrigen Flotten zu vermeiden, ist es bekannt, Textilien in organischen Lösemitteln mit geringer spezifischer und niedriger Verdampfungswärme, insbesondere in chlorierten Kohlenwasserstoffen, nicht nur zu reinigen, sondern auch zu veredeln. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass die meisten be kannten Behandlungsagenzien in den organischen Lösemitteln sehr schlecht löslich sind, und diiss speziell für Lösemittel entwickelte Behandlungsagenzien nur sehr geringe Affinität zu der Textilfaser aufweisen.
Besonders störend ist die Tat sache, dass das Lösemittel ebenfalls in die Textilfaser ein dringen kann und in dieser festgehalten wird (Lösemittel retention), was sowohl in gesundheitlicher als auch in wirt schaftlicher Hinsicht unerwünscht ist.
Um bekannte, wasserlösliche Behandlungsagenzien ver wenden zu können, wird bei einem bekannten Verfahren ge- mäss der USA-Patentschrift 3 473 175 in einem organischen Lösemittel Wasser auf mechanischem Wege dispergiert. In diesem Wasser wird dann das Behandlungsagens gelöst. Als maximal verwendbare Wassermenge ist bei diesem Verfahren jedoch nur 55% des Gewichts der behandelten Textilien an gegeben.
Grössere Wassermengen würden bei diesem Ver fahren, insbesondere bei hydrophilen Fasern, zu so hohen Restwassergehalten auf den Textilien führen, dass für deren Beseitigung ein unverhältnismässig hoher Energieaufwand beim Trocknen erforderlich wäre und sämtliche durch das organische Lösemittel gegebenen ökonomischen Vorteile ver lorengingen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenann ten Nachteile bei der Behandlung von Textilien in einer was serhaltigen Lösungsmittelflotte zu beseitigen und dennoch die Verwendung grösserer Wassermengen zu ermöglichen und zu erreichen, dass einerseits alle Vorteile des Wassers als Lö sungsmittel für bekannte Behandlungsagenzien sowie die aus der wässrigen Behandlung von Textilien bekannten Techniken und anderseits aber auch die durch die Behandlung in einer Flotte aus organischem Lösemittel erzielbaren wirtschaftlichen Vorteile (geringer Energieaufwand zum Erwärmen und vor allem zum Trocknen der Textilien) voll ausgenutzt werden können.
Dieses Problem wird gemäss der Erfindung dadurch ge löst, dass nach dem Ende der eigentlichen Behandlung und vor der endgültigen Trocknung der Textilien ein Emulgator zugegeben wird.
Die Behandlung erfolgt also in einer Flotte, die ein Zwei phasensystem bildet, bei welchem sich in dem Lösemittel eine grössere Menge freies, d. h. nicht durch micellare oder ähnliche Bindungen vom Lösemittel festgehaltenes Wasser befinden kann. Es wurde nun gefunden, dass überraschender weise in einer solchen Flotte selbst Textilien mit ausgespro chen hydrophobem Charakter erhebliche Wassermengen durch Absorption aufnehmen. Trotz der gegenüber dem Lösemittel grösseren Oberflächenspannung des Wassers wird durch dieses Wasser die Textilfaser völlig durchnetzt und das Lösemittel von und aus der Faser verdrängt.
Die wässrige Absorptionsschicht, die sich um die und in den Textilfasern ausbildet und auch im Fall des Aufheizens der Flotte erhal ten bleibt, verhindert das Eindringen des Lösemittels in die Faser und somit auch die unerwünschte Lösemittelretention durch die Faser. Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1 Optisches Aufhellen eines Polyamidartikels 10 kg eines Nylontrikots werden in einer Trommel maschine, wie sie für die chemische Reinigung eingesetzt wird, mit 70 Liter Perchloräthylen bei einer Temperatur von 20 C 2 Minuten lang gewaschen.
Nach Ablassen des Lösungsmittels und Schleudern wer den 100 Liter frisches Perchloräthylen zugeführt. Man lässt nunmehr innerhalb von 3 Minuten bei einer Temperatur von 40 C 10 Liter einer wässrigen Lösung von 50 g UVITEX CF konzentriertes Pulver über den Pumpenkreislauf zuflies- sen. Die wässrige Flotte wird sehr schnell absorbiert. Um ein einwandfreies Egalisieren des optischen Aufhellers auf der Ware zu erhalten, lässt man noch weitere 5 Minuten bei 40 C nachroheren. Nun wird die Flotte auf 80 C erwärmt. Diese Temperatur wird etwa 5 Minuten lang gehalten und alsdann auf 85 C gesteigert.
Um den anfänglich auf der Ware ermittelten Wasser feuchtegehalt von 95 % auf etwa 15 % herabzusetzen, erfolgt nun zunächst ein Zusatz von 100 g Natriumsulfat kristallisiert gelöst in 1 Liter Wasser, wodurch eine eventuell auf tretende Verdickung des Bades während der Entwässerung vermieden werden soll. Hierauf gibt man der Flotte 100 ml eines Emulgators. Lanadol 734, gelöst in einem Liter Per chloräthylen zu und rotiert noch 5 Minuten, um die wässrige Phase von der Ware in das Bad überzuführen.
Nunmehr wird die Flotte abgelassen. Das Lösungsmittel wird von der wässrigen Phase durch Dekantieren getrennt und kann als Entwässrungsflotte für spätere Operationen ein gesetzt werden. Man spült die Ware bei 50-60 C mit 70 Li tern frischem Perchloräthvlen während 3 Minuten nach. Nach dem Ablassen der Spülflotte wird geschleudert.
Die Trocknung erfolgt in 10 Minuten bei einer maximalen Temperatur von etwa 60 C. Man erhält einen sehr hohen Weissgrad und sehr gute Egalität. Beispiel 2 Färben eines Poyamidartikels Nach einer kurzen Vorwäsche in Perchloräthylen werden 10 kg eines Nylontrikots in einer Flotte von 100 Litern Per chloräthylen erwärmt. Bei einer Temperatur von etwa<B>50'C</B> lässt man innerhalb einer Minute über den Pumpenkreislauf der Maschine 10 Liter einer wässrigen Lösung, die 250 g Neonyl Marine Blau R und 100 ml einer Bakterienamylase (Rapidase, extra flüssig) enthält, zufliessen.
Die Absorption der wässrigen Phase erfolgt sehr schnell, so dass das Perchlor- äthylenbad schon nach wenigen Minuten farblos ist.
Um ein gutes Egalisieren der Färbeflotte auf der Ware zu erreichen, lässt man noch 5 Minuten bei 50 C nachrotieren, um dann in 5 Minuten auf<B>65'</B> C zu steigen, wo man 10 Mi nuten verweilt.
Während des Verweilens bei 65'C und bis zum Ende des Färbevorgangs lässt man mittels einer Dosierpumpe 200 ml Wasser pro Minute in das Perchloräthylen einlaufen, um den Feuchtegehalt auf der Ware zu erhöhen und somit ein stärke res Anfärben der Kanten der Schlauchware ebenso zu ver meiden wie durch verschiedene Affinität der Garne ver ursachte Streifigkeit. Die Temperatur wird alsdann innerhalb von 5 Minuten auf 80 C gesteigert, bei diesem Wert etwa 10 Minuten konstant gehalten, und dann in weiteren 5 Mi nuten auf 85 C erhöht.
Zur Entfernung des überschüssigen Wassers und somit auch der wasserlöslichen Verunreinigungen sowie des nicht fixierten Farbstoffes und seiner Stellmittel, setzt man nun 100 ml eines Emulgators, etwa eines Gemisches eines nicht- ionogenen Produktes mit einem anionaktiven Produkt, zu, das in Perchloräthylen vorgelöst worden ist.
Nach etwa 5minutiger Rotation bei 80 C wird die Flotte abgelassen. Die Textilien werden geschleudert und dann mit Perchloräthylen gespült. Nach Ablassen des Spülbades und Schleudern werden die Textilien bei einer Temperatur von maximal 60 C in 10 Minuten getrocknet.
Man erhält eine gute egalisierte Färbung mit guten Echtheiten. Beispiel 3 Färben von Nylonartikeln, Variante von Beispiel 2 Um die Echtheiten noch zu verbessern, kann man gegen über dem Beispiel 2 nach Erfolg der Entwässerung und nach Zuführung der aus reinem Perchloräthylen bestehenden Spülflotte, etwa 70 Litern, einen grossen Teil des auf der Ware noch befindlichen Wassers durch Erwärmung der Flotte über den Siedepunkt des azeotropen Gemisches durch azeo- trope Verdampfung entfernen. Nach dem Ablassen der Flotte und nach dem Schleudern erfolgt dann das Trocknen in der üblichen Weise.
Beispiel 4 Färben eines Wollartikels Zu 2 kg eines schrumpffest (ORSET) ausgerüsteten Woll- artikels (Pullover), Streichgarn, die sich in einer Trommel maschine in 50 Liter Perchloräthylen bei einer Temperatur von 60' C befinden, werden in einer Minute 3 Liter einer wässrigen Lösung gleicher Temperatur von 40 g Lanasolrot 6 G und 10 g eines Gemisches gleicher Teile von Mono- und Dinatriumphosphat, wasserfrei, über den Pumpenkreislauf zugegeben.
Um die sehr schnell absorbierte wässrige Flotte auf der Ware zu egalisieren, hält man die Temperatur von<B>60'C</B> noch 5 Minuten bei einer Trommelrotation von 20 U./min konstant. Alsdann wird die Temperatur auf 80' C gesteigert und etwa 30 Minuten konstant gehalten. wobei die Trommel rotation auf Ei U./min reduziert wird.
Nach Beendigung der Färbung gibt man 1 Liter Wasser von 8t)^ C zu, und hierauf 40 g eines Kondensationsprodukts von Nonylphenol mit 10 Molekülen Äthylenoxyd, in Perchloräthylen vorgelöst. Man entwässert während # Minuten bei einer Rotations geschwindigkeit von etwa 20 U./min, wobei der nichtfixierte Farbstoff mit der wässrigen Phase in das Behandlungsbad übergeht.
Nach dem Ablassen der Färbeflotte wird bei 50 C mit 50 Litern Perchloräthylen, dem 10 g Lanadol 734 zuge setzt worden sind, etwa 5 Minuten lang gespült. Nach dem Ablassen der Spülflotte wird geschleudert und getrocknet bei einer, Temperatur von 50\ C. Man erhält eine gut egalisierte Färbung, gute Farbstoffausbeute und Echtheiten. Beispiel 5 Färbung einer Acrylware 5 kg eines Gewirkes aus Acrylfasern (Courtelle) werden in Perchloräthylen bei 70 C vorgewaschen.
Nach Ablassen dieser Lösemittelflotte und Schleudern der Ware werden erneut 100 Liter reines Perchloräth_vlen bei<B>70'C</B> zugeführt. Nunmehr lässt man innerhalb einer Minute über den Pumpen- Kreislauf der Färbeapparatur 2,5 Liter einer wässrigen Flotte zulaufen, die 25 g Maxilonrot GRL, 100 ml eines Eiweiss abbauproduktes (Sadomine) und 25 g eines Gemisches glei cher Teile von Mono- und Dinatriumphosphat enthält. Die Absorption der wässrigen Flotte durch die Ware erfolgt sehr rasch.
Zur Erreichung einer einwandfreien Egalität lässt man noch 5 Minuten bei dieser Temperatur nachrotieren.
Hierauf wird die Temperatur innerhalb von 5 Minuten auf 85' C gesteigert und etwa 10 Minuten lang gehalten. Gleichzeitig werden 1,5 Liter einer wässrigen Lösung von 1 g des vorgenannten Phosphatgemisches im Liter kontinuierlich zugesetzt. Anschliessend steigert man die Temperatur inner halb von 10 Minuten auf 90 C, hält diesen Wert etwa 10 Minuten konstant und lässt dann die Temperatur auf<B>85'</B> C absinken.
Nach Beendigung der Färbung lässt man in die Behand lungsflotte 5 Liter Wasser einfliessen, das sehr schnell von der Ware absorbiert wird. Nach weiteren 5 Minuten wird die Flotte abgelassen und die Ware geschleudert. Hierauf wird das Dekantieren von der wässrigen Phase getrennte Lösungs mittel erneut der Ware zugeführt, wobei man nochmals 5 Li ter Frischwasser zusetzt.
Nach weiteren 5 Minuten wird der Behandlungsflotte 50 ml Lanadol 734 als emulgierendes Agens zugesetzt, und nach 5 Minuten Rotation der Trommel der Färbeapparatur wird die Flotte abgelassen, die Ware geschleudert und bei einer Temperatur von etwa 100 C getrocknet. Man erhält eine gut egalisierte Färbung bei guter Farbausbeute und Echtheiten.
Die Färbung von Acrylwaren verschiedenster Herkunft, und insbesondere in dunklen Farbtönen, kann in vorteilhaf ter Weise in Apparaturen durchgeführt werden, die ein Arbei ten unter Druck und das Erreichen von Temperaturen um 100 C gestatten. Hierdurch werden die Farbausbeute verbes sert und die Färbezeit verkürzt. Die sonstigen Färbebedin gungen bleiben dieselben.
Beispiel 6 Färben eines Baumwollartikels mit einem Reaktiv-Farbstoff 5 kg eines,gebleichten, mercerisierten Baumwollpopelins werden in 100 Liter Perchloräthylen bei einer Temperatur von 60\ C in einer Trommelmaschine eingelegt. Nach Durch- netzung der Ware, etwa 1 Minute, lässt man über den Pum penkreislauf 5 .Liter einer wässrigen Flotte, die<B><I>50</I></B> g Reactofil- brillantrot 2 B enthält in 1 Minute zufliessen.
Nach einer etwa 5 Minuten dauernden Egalisierungbei der gleichen Temperatur schaltet man den Ventilator der Ma schine ein, wodurch unter Ausnutzung der azeotropen Ver dunstung des Perchloräthylen-Wasser-Gemisches der Feuchtegehalt auf der Ware von anfangs etwa 95 7e auf die Hälfte herabgesetzt wird. Diese Operation dauert etwa 10 Minuten.
Nach Abstellen des Ventilators setzt man dem Behand lungsbad 2,5 Liter einer wässrigen Flotte zu, die 20 g Na triumbikarbonat pro Liter enthält. Der Zusatz erfolgt konti nuierlich mittels einer Dosiervorrichtungwährend 10 Minuten. Anschliessend verweilt man noch weitere 30 Minuten bei 60- C. Um den nicht mehr mit der Faser zur Reaktion ge brachten Farbstoffanteil zu entfernen, werden nunmehr 15 Li ter Frischwasser zugegeben. Nach 5 Minuten Rotation wird die Flotte abgelassen und die Ware geschleudert. Um weitere Farbstoffreste zu entfernen (insbesondere dann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit beim Schleudern zu gering ist).
werden erneut 5 Liter Frischwasser zur Ware zugesetzt, die vorher mit 100 Liter Perchloräthylen in Kontakt gebracht wurden. Nach 5 Minuten Rotation bei 70 C wird die Flotte abgelassen und die Ware erneut geschleudert.
Man beendet das Verfahren mit einer weiteren Zugabe von 5 Litern Wasser in 100 Liter Perchloräthylen. Nach Ab sorption des Wassers bei einer Rotation von etwa 3 Minuten werden der Flotte 200 ml Lanadol 734 zugesetzt, worauf nach 5 Minuten Rotation bei 60 C das Spülbad abgelassen wird, die Ware geschleudert und bei 7(1--80" C getrocknet wird. Man erhält eine,gut egalisierte Färbung bei guter Farbaus- beute und guten Echtheiten.
Die Erfindung bietet noch eine Reihe weiterer Vorteile. Mit der erfindungsgemässen Entwässerung wird gleichzeitig auch ein erheblicher Teil wasserlöslicher Verunreinigungen von den Textilien abgelöst, wie etwa nicht vollständig fixierte Farbstoffe u. a. Der Zusatz emulgierender Stoffe in dieser Verfahrensstufe ermöglicht gleichzeitig das Ablösen pigment artiger Verschmutzungen in Form von wässrigen Dispersio nen. Dies lässt sich auch für das Waschen von Textilien aus werten. Da zur Entwässerung bereits geringe Konzentrationen an emulgierenden Stoffen ausreichen und keine stabilen Emulsionen hierbei erforderlich sind, kann das Wasser vom Lösungsmittel in einfacher Weise durch Dekantieren getrennt werden.
Dieses emulgatorhaltige Lösemittel kann dann ohne Destillation erneut, z. B. für Spüloperationen, eingesetzt werden.
Die Erfindung lässt sich, wie aus den vorstehenden Aus führungen bereits ersichtlich, in verschiedenster Weise an wenden. So liegt es z. B. durchaus im Bereich der Erfindung, aus einer wässrigen, mit oder ohne Behandlungsagens durch geführten Vorbehandlung stammende, durchnässte Textilien lediglich zum Zwecke der Entwässerung vorübergehend in eine Lösemittelflotte zu geben, die einen entsprechenden Zusatz eines ihre normale Wasserretention erhöhenden Stof fes nämlich eines Emulgators erhält oder bereits enthält, um rasch das überschüssige Wasser auf diese Weise von diesen Textilien zu entfernen.
Bei der beschriebenen Entwässerung am Ende der Be handlung durch Erhöhung der Wasserretention des Löse mittels, indem geringe Mengen an emulgierenden Stoffen dem Behandlungsbad zugesetzt werden, kommt es zu einer micel- laren Bindung der wässrigen Phase an das Lösemittel, wo durch die Absorption des Wassers auf der Faser auf einen Restwert herabgesetzt wird, während das überschüssige Was ser zusammen mit dem Lösungsmittel entfernt werden kann.
Zur Trocknung des dann noch wasserfeuchten Textils ist bei diesem geringen Restwassergehalt nur noch ein sehr geringer Aufwand an Wärmeenergie erforderlich. Die Erfindung er möglicht somit gegenüber bekannten Behandlungsverfahren den Einsatz erheblich grösserer Wassermengen bei dennoch sehr geringen Trockenenergien. Ausserdem wird die gefürch tete Lösemittelretention durch die Faser verhindert. Das Lösemittel hat, insofern es nicht abgelassen wird, neben seiner Funktion als Wärmeübertragungsmittel die Aufgabe eines Transportmittels zum Entfernen überschüssigen Wassers.
Nach der erfindungsgemässen Entwässerung können die Tex tilien, um den Restfeuchtegehalt noch weiter herabzusetzen, vor dem Trocknen geschleudert werden.
Die zur Behandlung der Textilien erforderliche Wasser menge kann praktisch unabhängig von der Menge des ver wendeten organischen Lösemittels gewählt werden. Sie kann z. B. 30 bis 400% vom Gewicht derzu behandelnden Textilien betragen. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass die Textilien wenigstens vorübergehend mit genügend freiem, ungebundenem Wasser in Kontakt kommen, damit eine für eine wässrige Behandlung ausreichende Wasserabsorption durch die Textilfaser zustande kommt. Dies kann für jede Textilart rasch durch Versuch festgestellt werden. Das orga nische Lösemittel muss lediglich für den Wärmetransport und für den Transport des am Ende der Behandlung zu entfernen den, überschüssigen Wassers ausreichen.
Um die Textilien allseitig mit Wasser in Kontakt zu brin gen und die Energieübertragung vom Lösemittel auf das Wasser und auf die Textilien zu verbessern, wird gemäss einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung das Wasser in dem organischen Lösemittel durch mechanische Mittel, z. B. durch Umrühren oder Umpumpen der Flotte, in der sich die Textilien befinden, verteilt. Wichtig ist ledig lich die Möglichkeit des Kontakts zwischen der Textilfaser und dem Wasser, das wiederum mit dem Lösemittel, über das die Wärmeenergie übertragen wird, in Kontakt steht.
In einigen Anwendungsfällen erweist es sich als vorteil- haft, dass die Textilien vor dem Einbringen in die Flotte mit Wasser getränkt werden. Es ist aber auch möglich, dass das Wasser nach dem Einbringen der Textilien in das organische Lösemittel diesem zugefügt wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass nach dem Einbringen der Textilien in das Lösemittel zunächst Wasser ohne Behandlungsagens zugesetzt wird, um z. B. die Textilien erst vorzunetzen, und dass erst nach Aufnahme des Wassers durch die Textilien, was sehr rasch geschieht, weiteres Wasser mit dem Behandlungsagens, z. B. eine Farbstofflösung, zugefügt wird.
Auf diese Weise kann man auch bei Vorliegen einer erhöhten Affinität des Farbstoffes für die Faser zu einer einwandfreien Egalität der Färbung kommen.
Vor dem Entwässern durch Erhöhung der Wasserretention des Lösungsmittels können noch beliebige Verfahrensschritte (Aufheizen, Spülen usw.) durchgeführt werden. Eine beson dere Verfahrensvariante besteht darin, dass während der Behandlung Wasser nach und nach in mehreren, zeitlich aufeinanderfolgenden Fraktionen der Flotte zugefügt wird, wobei den einzelnen Fraktionen gleichartige oder verschie dene oder keine Behandlungsagenzien beigegeben werden. Das fraktionsweise Zusetzen des Wassers gestattet es ferner, nacheinander Behandlungsagenzien,einzusetzen, die mitein ander nicht verträglich sind und erst auf oder in der Faser zur Reaktion gebracht werden sollen.
Diese Arbeitsweise kann so durchgeführt werden, dass man eine oder mehrere Frak tionen der wässrigen Behandlungsflotten kontinuierlich wäh rend des Verfahrensablaufes, etwa mit ansteigender Tempe ratur oder nach Erreichen einer maximalen Temperatur vor nimmt. Hierdurch wird es möglich z. B. den pH-Wert auf der Ware in gewünschter Weise zu steuern.
Die Egalität der Behandlungseffekte, etwa der Färbun gen, hängt nur in geringem Umfang von der anfänglich in der Behandlungsflotte vorliegenden Verteilung der wässrigen Phase in der Lösemittelphase ab. Das Egalisieren auf der Gewebeoberfläche vollzieht sich nach erfolgter Absorption, vorausgesetzt, dass entsprechend des mehr oder weniger hy- drophilen Charakters der Textilfaser eine genügend grosse Menge an freiem, absorbiertem Wasser auf der Ware vorhan den ist. Im allgemeinen erfolgt nach dem Egalisieren eine Temperatursteigerung des Behandlungsbades.
Mit ansteigender Temperatur tritt nunmehr die Affinität des Behandlungsagens für die Textilfaser in Erscheinung, etwa das Aufziehen eines Farbstoffes oder die Polymerisation eines Harzvorkondensators, wobei dieses in der wässrigen Phase unlöslich wird, während der Farbstoff auf die Faser aufzieht. Zum Erreichen von Migrationseffekten, etwa beim Vorliegen von Textilfasern verschiedener Affinität für das Behandlungs agens, kann während des Aufheizens ein kontinuierlicher Nachsatz von Wasser erfolgen.
Es erweist sich auch weiterhin als vorteilhaft, dass wäh rend oder nach der Behandlung zusätzliches Wasser für Spül zwecke der Flotte zugefügt wird. Durch dieses Wasser wird nicht nur eine Entfernung von wasserlöslichen Substanzen von den Textilien, sondern auch eine gründliche Spülung der maschinellen Einrichtung, in der die Behandlung stattfindet, erreicht. Durch die schon vor dem Aufheizen der Flotte sich vollziehende vollständige Absorption der das oder die Be handlungsagenzien enthaltenden Wasseranteile durch die Tex tilfaser zusammen mit den Behandlungsagenzien kann die Maschinenverschmutzung ohnehin schon gering gehalten wer den. Die Spülung der Textilien kann ein- oder mehrmals er folgen.
Um sowohl wasserlösliche und dispergierbare wie auch lösungsmittellösliche Substanzen zu entfernen, kann ein Gemisch von Wasser und Lösungsmittel zur Spülung verwen det werden.
Das beschriebene Verfahren kann auf allen Apparaten durchgeführt werden, die sich für die Veredelung von Texti- lien im wässrigen Medium für Gewebe, Gewirke, Spulen, lose Ware usw. eignen, die etwa Trommelmaschinen, Garnfärbe- apparate usw., die in geschlossener Bauweise ausgeführt und mit bekannten Einrichtungen für die Rückgewinnung von organischen Lösemitteln, sei es durch Dekantieren, durch Destillieren, durch Kondensieren oder/und Adsorbieren, ver sehen sind.
Besonders vorteilhaft erweist sich die Durch führung des beschriebenen Verfahrens in einer Apparatur nach Art einer Chemischreinigungsmaschine, die für die Zwecke der Textilveredelung mit entsprechenden Zusatz einrichtungen (Beheizungsvorrichtung, zusätzliche Vorrats tanks für verschiedene Flotten, gegebenenfalls Edelstahl ausführung u. ä.) ausgerüstet sein kann. Als Lösemittel kom men vor allem chlorierte oder fluorierte Kohlenswasserstoffe, z.
B. Perchloräthylen, Trichloräthylen oder Trichlortrifluor- äthan, in Frage, wobei bei Verwendung der niedrig siedenden Kohlenwasserstoffe natürlich unter entsprechendem Druck gearbeitet werden muss.
The invention relates to a method for treating textiles in a liquor composed of organic solvents, water being added to the solvent in excess of the water-binding capacity of the solvent, and the textiles being brought into contact with the water in the liquor and treated will.
In order to avoid the energy expenditure caused by the high specific heat and the high heat of evaporation of the water when treating and in particular finishing textiles in aqueous liquors, it is known not only to use textiles in organic solvents with low specific and low heat of evaporation, in particular in chlorinated hydrocarbons to clean, but also to refine. The disadvantage here, however, is that most of the known treatment agents are very poorly soluble in organic solvents, and the treatment agents specially developed for solvents have only very little affinity for the textile fiber.
Particularly disturbing is the fact that the solvent can also penetrate the textile fiber and is retained in it (solvent retention), which is undesirable in terms of both health and economy.
In order to be able to use known, water-soluble treatment agents, in a known process according to US Pat. No. 3,473,175, water is mechanically dispersed in an organic solvent. The treatment agent is then dissolved in this water. The maximum amount of water that can be used in this process is only 55% of the weight of the treated textiles.
With this method, larger amounts of water, especially in the case of hydrophilic fibers, would lead to such high residual water contents on the textiles that a disproportionately high amount of energy would be required for drying to remove them and all the economic advantages given by the organic solvent would be lost.
The invention is based on the object of eliminating the aforementioned disadvantages in the treatment of textiles in a what serhaltigen solvent liquor and still allow the use of larger amounts of water and to achieve that on the one hand all the advantages of water as a solvent for known treatment agents as well as from the aqueous treatment of textiles and, on the other hand, the economic advantages that can be achieved through the treatment in a liquor composed of organic solvent (low energy consumption for heating and especially for drying the textiles) can be fully exploited.
According to the invention, this problem is solved in that an emulsifier is added after the end of the actual treatment and before the final drying of the textiles.
The treatment is carried out in a liquor that forms a two-phase system in which a larger amount of free, ie. H. cannot find water retained by the solvent through micellar or similar bonds. It has now been found that, surprisingly, even textiles with a pronounced hydrophobic character in such a liquor take up considerable amounts of water through absorption. Despite the greater surface tension of the water compared to the solvent, this water completely wets the textile fibers and displaces the solvent from and out of the fiber.
The aqueous absorption layer, which forms around and in the textile fibers and which is retained even when the liquor is heated, prevents the solvent from penetrating the fiber and thus also prevents undesired solvent retention by the fiber. The invention is explained in more detail below with the aid of a few examples.
Example 1 Optical brightening of a polyamide article 10 kg of a nylon tricot are in a drum machine, as it is used for dry cleaning, washed with 70 liters of perchlorethylene at a temperature of 20 C for 2 minutes.
After draining the solvent and spinning, 100 liters of fresh perchlorethylene are added. Within 3 minutes at a temperature of 40 ° C., 10 liters of an aqueous solution of 50 g of UVITEX CF concentrated powder are now allowed to flow in via the pump circuit. The aqueous liquor is absorbed very quickly. In order to obtain a perfect leveling of the optical brightener on the goods, it is allowed to rake for a further 5 minutes at 40 ° C. The liquor is now heated to 80.degree. This temperature is held for about 5 minutes and then increased to 85.degree.
In order to reduce the water moisture content initially determined on the goods from 95% to about 15%, 100 g of sodium sulfate crystallized in 1 liter of water is added, which is intended to avoid any thickening of the bath during drainage. 100 ml of an emulsifier are then added to the liquor. Lanadol 734, dissolved in one liter of perchlorethylene, and rotates for another 5 minutes in order to transfer the aqueous phase from the goods into the bath.
The fleet is now being drained. The solvent is separated from the aqueous phase by decanting and can be used as a dewatering liquor for later operations. The goods are rinsed at 50-60 C with 70 liters of fresh Perchloräthvlen for 3 minutes. After the washing liquor has been drained off, it is spun.
Drying takes place in 10 minutes at a maximum temperature of about 60 C. A very high degree of whiteness and very good levelness are obtained. Example 2 Dyeing a polyamide article After a brief pre-wash in perchlorethylene, 10 kg of a nylon jersey are heated in a liquor of 100 liters of perchlorethylene. At a temperature of about <B> 50'C </B>, 10 liters of an aqueous solution containing 250 g of Neonyl Marine Blue R and 100 ml of a bacterial amylase (Rapidase, extra liquid) are passed through the pump circuit of the machine within one minute , flow.
The absorption of the aqueous phase takes place very quickly, so that the perchlorethylene bath is colorless after just a few minutes.
In order to achieve a good leveling of the dye liquor on the goods, it is allowed to rotate for another 5 minutes at 50 C, and then to rise to <B> 65 '</B> C in 5 minutes, where it remains for 10 minutes.
During the stay at 65'C and until the end of the dyeing process, 200 ml of water per minute are run into the perchlorethylene by means of a metering pump in order to increase the moisture content on the goods and thus avoid stronger staining of the edges of the tubular goods such as streakiness caused by different affinity of the yarns. The temperature is then increased to 80 ° C. over the course of 5 minutes, kept constant at this value for about 10 minutes, and then increased to 85 ° C. in a further 5 minutes.
To remove the excess water and thus also the water-soluble impurities as well as the unfixed dye and its adjusting agent, 100 ml of an emulsifier, for example a mixture of a non-ionic product with an anionic product, which has been pre-dissolved in perchlorethylene, is now added.
After rotating for about 5 minutes at 80 ° C., the liquor is drained off. The textiles are spun and then rinsed with perchlorethylene. After draining the rinsing bath and spinning, the textiles are dried at a maximum temperature of 60 C for 10 minutes.
A good leveled dyeing with good fastness properties is obtained. Example 3 Dyeing nylon articles, variant of Example 2 In order to further improve the fastness properties, compared to Example 2, after successful drainage and after adding the rinsing liquor consisting of pure perchlorethylene, about 70 liters, a large part of the amount left on the goods Remove any water present by heating the liquor above the boiling point of the azeotropic mixture through azeotropic evaporation. After the liquor has been drained off and after centrifugation, drying then takes place in the usual manner.
Example 4 Dyeing of a wool article To 2 kg of a shrink-proof (ORSET) finished wool article (sweater), carded yarn, which are in a drum machine in 50 liters of perchlorethylene at a temperature of 60 ° C, 3 liters of an aqueous one are added in one minute Solution at the same temperature of 40 g of Lanasol red 6 G and 10 g of a mixture of equal parts of mono- and disodium phosphate, anhydrous, added via the pump circuit.
In order to equalize the very quickly absorbed aqueous liquor on the goods, the temperature of <B> 60'C </B> is kept constant for another 5 minutes with a drum rotation of 20 rpm. The temperature is then increased to 80 ° C. and kept constant for about 30 minutes. whereby the drum rotation is reduced to egg rev / min.
After the dyeing is complete, 1 liter of water at 8 ° C. is added, and then 40 g of a condensation product of nonylphenol with 10 molecules of ethylene oxide, pre-dissolved in perchlorethylene. Dehydration is carried out for # minutes at a speed of rotation of about 20 rpm, the non-fixed dye passing into the treatment bath with the aqueous phase.
After draining the dye liquor, 50 liters of perchlorethylene, to which 10 g of Lanadol 734 have been added, are rinsed for about 5 minutes at 50 C. After the rinsing liquor has been drained off, it is spun and dried at a temperature of 50.degree. C. The result is a well-leveled dyeing, good dye yield and fastness properties. Example 5 Dyeing an Acrylic Product 5 kg of a knitted fabric made from acrylic fibers (Courtelle) are prewashed in perchlorethylene at 70.degree.
After this solvent liquor has been drained off and the goods have been spun, another 100 liters of pure perchlorethylene are added at <B> 70'C </B>. Now 2.5 liters of an aqueous liquor containing 25 g of Maxilon red GRL, 100 ml of a protein degradation product (Sadomine) and 25 g of a mixture of equal parts of mono- and disodium phosphate are allowed to run in within one minute via the pump circuit of the dyeing apparatus . The absorption of the aqueous liquor by the goods takes place very quickly.
To achieve perfect levelness, the mixture is rotated at this temperature for another 5 minutes.
The temperature is then increased to 85 ° C. over the course of 5 minutes and held for about 10 minutes. At the same time, 1.5 liters of an aqueous solution of 1 g of the aforementioned phosphate mixture per liter are continuously added. The temperature is then increased to 90 C over a period of 10 minutes, this value is kept constant for about 10 minutes and the temperature is then allowed to drop to 85 ° C.
When the dyeing is complete, 5 liters of water are allowed to flow into the treatment liquor, which is absorbed very quickly by the goods. After a further 5 minutes, the liquor is drained and the goods are thrown. The decanting solvent, which is separated from the aqueous phase, is then returned to the goods, another 5 liters of fresh water being added.
After a further 5 minutes, 50 ml of Lanadol 734 is added to the treatment liquor as an emulsifying agent, and after the drum of the dyeing apparatus has been rotated for 5 minutes, the liquor is drained, the goods are spun and dried at a temperature of about 100.degree. A well-leveled dyeing with good color yield and fastness properties is obtained.
The coloring of acrylic goods of various origins, and especially in dark shades, can be carried out in an advantageous manner in apparatus that allow working under pressure and temperatures of around 100 ° C. This improves the color yield and shortens the dyeing time. The other dyeing conditions remain the same.
EXAMPLE 6 Dying of a Cotton Article with a Reactive Dye 5 kg of a bleached, mercerized cotton poplin are placed in 100 liters of perchlorethylene at a temperature of 60 ° C. in a drum machine. After wetting the goods for about 1 minute, 5 liters of an aqueous liquor containing <B> <I> 50 </I> </B> g of Reactofil brilliant red 2 B are passed through the pump circuit in 1 minute flow in.
After about 5 minutes of equalization at the same temperature, the fan of the machine is switched on, which, using the azeotropic evaporation of the perchlorethylene-water mixture, reduces the moisture content of the goods from initially about 95 7e to half. This operation takes about 10 minutes.
After turning off the fan, 2.5 liters of an aqueous liquor containing 20 g of sodium bicarbonate per liter are added to the treatment bath. The addition takes place continuously for 10 minutes by means of a metering device. It is then left for a further 30 minutes at 60.degree. C. In order to remove the dye component that has no longer reacted with the fiber, 15 liters of fresh water are now added. After rotating for 5 minutes, the liquor is drained and the goods are spun. To remove further dye residues (especially if the spin speed is too slow when spinning).
5 liters of fresh water are again added to the goods that were previously brought into contact with 100 liters of perchlorethylene. After rotating for 5 minutes at 70 ° C., the liquor is drained off and the goods are spun again.
The process is ended with a further addition of 5 liters of water in 100 liters of perchlorethylene. After the water is absorbed with a rotation of about 3 minutes, 200 ml of Lanadol 734 are added to the liquor, whereupon the rinse bath is drained after rotating for 5 minutes at 60 ° C., the goods are spun and dried at 7 (1-80 ° C.). A well-leveled dyeing with good color yield and good fastness properties is obtained.
The invention offers a number of other advantages. With the dewatering according to the invention, a considerable part of water-soluble impurities such as not completely fixed dyes and the like are removed from the textiles at the same time. a. The addition of emulsifying substances in this stage of the process also enables pigment-like soiling to be removed in the form of aqueous dispersions. This can also be evaluated for the washing of textiles. Since even low concentrations of emulsifying substances are sufficient for dehydration and no stable emulsions are required, the water can be separated from the solvent in a simple manner by decanting.
This emulsifier-containing solvent can then be used again without distillation, e.g. B. for flushing operations.
As can already be seen from the above, the invention can be applied in a wide variety of ways. So it is z. B. quite within the scope of the invention, from an aqueous, with or without treatment agent originating, soaked textiles only for the purpose of dewatering temporarily in a solvent liquor that receives a corresponding addition of a substance that increases their normal water retention, namely an emulsifier or already contains, in order to quickly remove the excess water from these textiles in this way.
In the case of the described dewatering at the end of the treatment by increasing the water retention of the solvent by adding small amounts of emulsifying substances to the treatment bath, there is a micellar binding of the aqueous phase to the solvent, which is caused by the absorption of the water the fiber is reduced to a residual value, while the excess water can be removed together with the solvent.
With this low residual water content, only a very small amount of thermal energy is required to dry the textile, which is then still moist. The invention thus enables the use of considerably larger amounts of water compared to known treatment methods, yet with very low dry energies. In addition, the dreaded solvent retention is prevented by the fiber. Unless it is drained off, the solvent has, in addition to its function as a heat transfer medium, the task of a transport medium for removing excess water.
After the drainage according to the invention, the textiles can be spun before drying in order to further reduce the residual moisture content.
The amount of water required to treat the textiles can be selected practically independently of the amount of organic solvent used. You can z. B. 30 to 400% of the weight of the textiles to be treated. It only has to be ensured that the textiles come into contact, at least temporarily, with sufficient free, unbound water, so that sufficient water absorption by the textile fiber occurs for an aqueous treatment. This can be quickly established by experiment for each type of textile. The organic solvent only has to be sufficient for the heat transport and for the transport of the excess water to be removed at the end of the treatment.
In order to bring the textiles into contact with water on all sides and to improve the energy transfer from the solvent to the water and to the textiles, according to an advantageous embodiment of the invention, the water in the organic solvent is removed by mechanical means, e.g. B. by stirring or pumping the liquor in which the textiles are distributed. The only important thing is the possibility of contact between the textile fiber and the water, which in turn is in contact with the solvent via which the thermal energy is transferred.
In some applications it has proven to be advantageous that the textiles are soaked with water before they are introduced into the liquor. However, it is also possible for the water to be added to the organic solvent after the textiles have been introduced. Another possibility is that after the introduction of the textiles into the solvent, water without a treatment agent is first added to, for. B. vorzuetzen the textiles only, and that only after the water has been absorbed by the textiles, which happens very quickly, more water with the treatment agent, z. B. a dye solution is added.
In this way, even if the dyestuff has an increased affinity for the fiber, perfect levelness of the dyeing can be achieved.
Any process steps (heating, rinsing, etc.) can be carried out before dewatering by increasing the water retention of the solvent. A special variant of the method consists in that water is gradually added to the liquor in several successive fractions during the treatment, with the individual fractions being added with the same or different or no treatment agents. The fractional addition of the water also makes it possible to use treatment agents one after the other that are incompatible with each other and should only be reacted on or in the fiber.
This procedure can be carried out by taking one or more fractions of the aqueous treatment liquors continuously during the course of the process, for example with increasing temperature or after reaching a maximum temperature. This makes it possible, for. B. to control the pH value on the goods in the desired manner.
The equality of the treatment effects, such as the dyeings, depends only to a small extent on the distribution of the aqueous phase in the solvent phase initially in the treatment liquor. The leveling on the fabric surface takes place after absorption has taken place, provided that a sufficiently large amount of free, absorbed water is present on the goods, depending on the more or less hydrophilic character of the textile fiber. In general, the temperature of the treatment bath is increased after leveling.
As the temperature rises, the affinity of the treatment agent for the textile fiber becomes apparent, such as the absorption of a dye or the polymerization of a resin precondenser, which becomes insoluble in the aqueous phase while the dye is absorbed onto the fiber. To achieve migration effects, for example when textile fibers of different affinity for the treatment agent are present, water can be added continuously during heating.
It also proves to be advantageous that additional water is added to the liquor for rinsing purposes during or after the treatment. This water not only removes water-soluble substances from the textiles, but also thoroughly rinses the machinery in which the treatment takes place. Due to the complete absorption of the water fractions containing the treatment agent or agents by the textile fiber together with the treatment agents, the machine soiling can be kept low anyway. The textiles can be rinsed one or more times.
To remove both water-soluble and dispersible as well as solvent-soluble substances, a mixture of water and solvent can be used for rinsing.
The method described can be carried out on all apparatuses that are suitable for the finishing of textiles in an aqueous medium for woven fabrics, knitted fabrics, bobbins, loose goods, etc., such as drum machines, yarn dyeing apparatus, etc., which are designed in a closed design and with known devices for the recovery of organic solvents, be it by decanting, by distillation, by condensing and / or adsorbing, are seen ver.
It is particularly advantageous to carry out the described method in an apparatus similar to a dry-cleaning machine, which can be equipped with appropriate additional devices (heating device, additional storage tanks for various liquors, stainless steel design, etc.) for the purposes of textile finishing. As solvents come mainly chlorinated or fluorinated hydrocarbons, z.
B. perchlorethylene, trichlorethylene or trichlorotrifluoroethane, in question, with the use of the low-boiling hydrocarbons, of course, must be worked under appropriate pressure.