Vorrichtung zum kontinuierlichen Fixieren von Farbstoffen und Kondensieren von Vernetzungsmitteln und Kunstharzvorkondensaten Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Fixieren von Farbstof fen nach dem Bedrucken und/oder Färben von syntheti schen und künstlichen Fasern und Mischungen davon mit nativen Fasern, in laufenden Gewebe-, Gewirke- oder Faservliesbahnen, Kammzug oder Flocke und zum Kon densieren von Vernetzungsmitteln und Kunstharzvorkon densaten auf natürlichen und regenerierten Cellulosefa sern oder Mischungen davon in loser, verwobener oder verwirkter Form, bei atmosphärischem Druck.
Es ist bekannt, in der Färberei zur kontinuierlichen Fixierung von Farbstoffen auf Chemiefasern und hier im besonderen von Dispersionsfarbstoffen auf synthetischen Fasern, wie Polyesterfasern, Polyamid-Fasern und dergl., bei normalem atmosphärischem Druck das Thermosolie- ren anzuwenden. Bei diesem Verfahren werden die mit dem Farbstoff nass imprägnierten und danach getrockne ten Textilbahnen einer Wärmebehandlung von ca. 1 min in Heissluft bei einer Temperatur unterworfen, die praktisch der Temperatur der Faserfixierung der jeweils behandelten Faserart entspricht. Ein grosser Nachteil dieses Verfahrens liegt in einem oft sehr hohen Farbstoff verlust durch Sublimation des Farbstoffes, bei den hohen Fixiertemperaturen und der langen Behandlungszeit.
Da durch ist dieses Verfahren auf solche Farbstoffe be schränkt, die nur geringe Neigung zum Sublimieren aufweisen. Darüber hinaus bringt die Behandlung bei Faserfixiertemperaturen zwangsläufig starke Einsprung- wirkungen in der Warenbreite bei der Farbfixierung von Gewebe- und Gewirkebahnen. Darum wird das Thermo- solieren, also das Farbfixieren, meistens auf dem in seiner Arbeitsweise teuren Fixierspannrahmen vorgenom men. Bei Thermosolierbehandlungen auf beheizten Zylin dern können zwar die Fixierzeiten auf ca. 10-15 sek verringert werden, es ist bei diesem Verfahren jedoch unmöglich, den Breiteneinsprung unter Kontrolle zu halten. Auch bestehen oft unerwünschte Oberflächenef fekte.
Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, die Farbfi- xierung in der Thermosolfärberei bei sonst gleichen Verfahrensbedingungen anstatt in Heissluft in Wasser dampf durchzuführen. Es konnten jedoch bisher keine Verfahrensweisen entwickelt werden, die sich in der Praxis bewährt haben.
In der Druckerei konnte bisher trotz vielfältigster Bemühungen eine in breitem Massstabe anwendbare Methode der kontinuierlichen Fixierung der aufgedruck ten Farbstoffe auf Chemiefasern beim Arbeiten unter normalen atmosphärischen Druckverhältnissen nicht ge funden werden. Die Methode des Thermosolierens aus der Stückfärberei war auf die Fixierung von Druck farbstoffen bisher nicht anwendbar, da die mit den Farbstoffen aufgedruckten Verdickungen und sonstigen Chemikalienbeigaben ein ausreichendes Eindiffundieren des Farbstoffes in die Fasersubstanz verhindern.
Gewisse erste, aber bei weitem nicht befriedigende Ergebnisse konnten auf grossen Druckereidämpfern mit sehr grossem Wareninhalt (300-400 m) bei Behandlungs zeiten von 20-30 min und bei Wasserdampftemperatu- ren von ca. 110 C erzielt werden. Die sich aufgrund der langen Behandlungszeiten ergebenden geringen Betriebs leistungen liessen dieses Verfahren kaum zur Anwendung kommen. Gedämpft werden heute Drucke auf Chemiefa sern fast ausschliesslich diskontinuierlich auf dem soge nannten Stemglockendämpfer. Zur Durchführung dieses Verfahrens müssen die zu fixierenden Bahnen mühselig von Hand auf den Stern aufgehängt werden.
Sie werden danach in Einzelpartien einer Wärmebehandlung im Wasserdampf von ca. 2 atü Überdruck mit einer Zeitdau er von 20-30 min ausgesetzt.
Nur in geringem Umfange wurden bisher kontinuier lich arbeitende Hochdruckdämpfer zur Fixierung im Stoffdruck eingesetzt. Die bei diesem Verfahren gegebe nen Schwierigkeiten und Nachteile liegen vor allem in der _grossen Abfleckungsgefahr beim Durchtritt durch die Druckschleusen und in den zwangsläufig gegebenen geringen Leistungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, unter Anwendung einer kontinuierlichen Aufheizung der zu fixierenden Bahnen im reinen Wasserdampf oder in einem Wasserdampf/Luft-Gemisch mit hohem Dampf gehalt, durch Wasserdampfkondensation auf mindestens 90 C mit der dabei gegebenen Kondensationsbefeuch tung um 5-6 o in Abwandlung aller bisher zur Anwen dung gekommenen kontinuierlichen Dämpfverfahren und unter Auswertung von Hinweisen, die aus der Farbfixie- rung der Thermosol-Stückfärberei bei den hohen Faserfi xiertemperaturen gewonnen werden konnten,
ein mög lichst universelles Verfahren zur Farbfixierung von Drucken auf synthetischen Fasern und von Farbklotzun- gen auf Chemiefaserstrukturen aller Arten, unter Aus schaltung der bisherigen Nachteile des Thermosolierens durchzuführen. Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Farbfixierung soll in der Drucknachbehandlung zur Anwendung kommen, jedoch auch zu einer wesentlich verbesserten kontinuierlichen Farbfixierung in der Färbe rei führen.
Wenn auch im Bereich der in jedem Fälle erforder lichen Aufheizung über die Kondensationsaufhei zung auf mindestens 90 C hinaus die Farbfixierung im Wasserdampf als das voraussichtlich bessere Medium erkannt wurde, so war die Aufgabe zu lösen, all die Nachteile der bisher bekannten Dämpfertypen für die Anwendung einer Behandlung bei höheren Temperaturen auszuschalten.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeich net durch eine Kammer für die Kondensationsaufheizung der Textilbahn, eine anschliessende Kammer für die Aufheizung der Textilbahn auf Sollbehandlungstempera tur und eine daran anschliessende Verweilkammer.
Die Lösung der gestellten Aufgabe unter Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung wurde in folgen dem gefunden: Unter der Voraussetzung einer ersten Aufheizung durch Wasserdampfkondensation auf ca. 100 C konnte ein hervorragender und vor allem ständig reproduzierba- rer Ausfall der Farbfixierung von Dispersionsfarbstoffen eines Druckes zum Beispiel auf einem Polyester gewebe in reinem Wasserdampf von 155 C bei nur 45 sek Behandlungszeit gefunden werden, wenn die Auf heizung über die ersten 100 C hinaus in reinem Wasser dampf mit Wärmeübergangszahlen von mindestens 50 kcal/m2/ C/h und vor allem mit einer Aufheiz- Charakteristik erfolgte, bei der sich die gewünschte Verweiltemperatur auf der Ware asymptotisch, d.h.
zwangsläufig sich einregulierend einstellte.
Es konnte zunächst gefunden werden, dass alle bei den bisher gebräuchlichen Kontinüdämpfern für höhere Behandlungstemperaturen gegebenen Störfaktoren, wie Abstrahlungseinflüsse kälterer Wandungsteile oder Wär meabführungen über Warenführungselemente, nicht zwangsläufige, insbesondere nicht gleichmässige Strö mungsverhältnisse des Dampfmediums usw.
bei Aufheiz- leistungen der genannten Grösse nicht mehr nachteilig zur Wirkung kommen konnten, ferner, dass nur eine Wärmeübertragungsart mit asymptotischer Aufheiz-Cha- rakteristik einen reproduzierbaren und gleichmässigen Farbfixierausfall über die Materialbreiten, über die Län gen der einzelnen Warenpartien und vor allem für verschiedenartige Warenpartien ergibt.
Reine Strahlungs beheizung in Verbindung mit der in Dämpfern bisher üblichen schwach konvektiven Heizwirkung eines mässig bewegten Wasserdampfes (wie etwa im sogenannten Elektrafixierer) führen beim Überwiegen der besonders für trockenes Aufheizgut ungünstigen Aufheiz-Charakte- ristik der Strahlungsbeheizung zu einem sich ständig ändernden Farbausfall oder zumindest zu sehr schwierig zu lösenden Regelungsproblemen.
Hervorragend gleichmässige Ergebnisse wurden mit einer starken Umwälzung des Wasserdampfmediums in der Farbfixieranlage und mit einem gleichmässig über die Behandlungsbreite verteilten vertikalen oder schräg tan gentialen und vielfach wiederholten Anströmen des be handelten Gutes erreicht.
Annähernd gleiche Ergebnisse wurden mit Aufhei zungen von beheizten Zylinderflächen erzielt, die in die geschlossenen auf die Behandlungstemperaturen aufge heizten wasserdampfgefüllten Fixierkammern eingebaut wurden. Überraschend war dabei, dass nachteilige Ober flächeneffekte ähnlich denen, die bei der Kontaktthermo- solierung im Temperaturbereich der Faserfixierung auf traten, nicht feststellbar waren.
Die ausführlichen Untersuchungen über die mögli chen kombinierten Wechselwirkungen ergaben, dass auf Beheizungssysteme mit asymptotischen Aufheiz-Charak- teristiken und mit Temperaturdifferenzen ausgleichenden Wirkungen, bei hohen Qualitätsanforderungen nicht ver zichtet werden kann, und zwar besonders nicht im Bereich der Einsteuerung der Materialtemperatur der Wärmeverweilbehandlung. Es zeigte sich aber, dass eine gewisse Strahlungsbeheizung im Bereich der Aufheizpe riode, bei sehr sorgfältiger Anordnung und Aussteuerung der jeweiligen anteiligen Wärmeleistungen, bei einzelnen Kombinationen von Farbstoffen und Faserarten doch wertvolle und interessante Verfahrensvarianten ergeben kann.
So wurden mit einer solchen Strahlungsbeheizung im Bereich der Aufheizperiode oft brillantere Farbwir- kungen erzielt.
Im übrigen ergibt sich aus den Wechselwirkungen der Aufheiztemperaturen, der Verweilbehandlungstempera turen und der Behandlungszeiten für die Fixierung der Farbstoffe von Drucken und Färbungen ein breiter, interessanter Spielraum.
Für Drucke mit stärkeren Verdickungen haben sich niedrigere Behandlungstemperaturen von 145-160 C und Behandlungszeiten von 30-60 sek als für den Wirkungs grad und den Farbausfall sehr günstig erwiesen und es haben sich gegenüber den bisherigen Fixiermethoden ganz überraschend bedeutsame technische Fortschritte herausgestellt. Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei gezeigt, wenn zwischen die erste Kondensations aufheizung auf 90-100 C und die sich anschliessende Aufheizung auf die Verweil- und Fixiertemperatur eine Einwirkzeit der Kondensationsbefeuchtung von mehreren Sekunden eingeschaltet wurde. Die an sich schon günstige Wirkung der einleitenden Kondensationsbefeuchtung wird dadurch spürbar verstärkt.
Im weiteren haben, in einer Reihe von Kombinatio nen von Farbstoffen und Faserarten, sogenannte Stoss- aufheizungen auf Übertemperaturen, ja zum Teil auch auf Temperaturen, die über den Faserfixiertemperaturen lagen, mit einem Verweilen von einigen Sekunden bei diesen Temperaturen und einem sich daran anschliessen- den schnellen Absinken auf die optimale Hauptverweil- temperatur, die bevorzugt spürbar unter der Faserfixier- temperatur liegt,
hervorragenden Farbfixierausfall erge ben.
Eine wertvolle weitere Anwendung findet das Fixier verfahren mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung auf das gemeinsame, d.h. zeitlich zusammenfallende Farbfixieren von Farbstoffen verschiedenster Art auf nativen Fasern und auf Regeneratfasern einerseits und auf synthetischen Fasern andererseits. Diese Anwendung ist bedeutungsvoll für das Bedrucken und das Färben von Fasermischungen aller Art. Bei dem damit gegebe nen Kombinationsfixieren werden aus den möglichen Verfahrensvariationen die niedrigeren Behandlungstem peraturen und mittlere Behandlungszeiten ausgewählt.
In einigen Fällen hat sich überraschenderweise ge zeigt, dass ein grosser Teil der abschliessenden Verweil behandlung bei konstanter Temperatur nicht mehr in reinem Wasserdampfmedium vorgenommen werden muss. Es zeigte sich in vielen Fällen als wirtschaftlich, in diesem Teil das Medium Wasserdampf durch ein Dampf/Luft-Gemisch mit mittleren Wasserdampfgehal ten und in manchen Fällen auch durch reine Luft zu ersetzen. Es ist selbstverständlich, dass diese Medien die gleiche Temperatur aufweisen müssen wie das Medium Wasserdampf.
Die verschiedenen Behandlungskammern der erfin- dungsgemässen Vorrichtung können in einem gemeinsa men Gehäuse untergebracht sein. Es hat sich als vorteil haft erwiesen, bei bestimmten Behandlungen zwischen der Kammer für die Kondensationsaufheizung und der Kammer für die Aufheizung auf Sollbehandlungstempe ratur noch eine besondere Verweilstrecke vorzusehen. Bei der Behandlung von bedruckten Warenbahnen, muss darauf geachtet werden, dass keine Abfleckungen an den Umlenkwalzen auftreten. Zu diesem Zweck wird die Warenbahn zweckmässig durch die Kammer für die Kondensationsaufheizung in der Weise hindurchgeführt, dass die Bahn nur an der unbedruckten Seite auf den Umlenkwalzen aufliegt.
Bevor die Warenbahn dann auf der anderen Seite zum Aufliegen auf den Umlenkwalzen gebracht wird, sollte sie berührungsfrei durch einen Düsentrockner geführt werden, durch den eine Antrock nung in einem solchen Umfang erfolgt, dass bei der weiteren Behandlung keine Abfleckung der Druckfarbe mehr möglich ist. Bei besonderen kombinierten Wärme behandlungen kann die Vorsatzdämpfzone völlig ausge lassen und nur eine Voll- oder Endtrocknung an dieser Stelle, vorzugsweise mit überhitztem Dampf, vorgenom men werden.
Zur Unterstützung und Verstärkung der Aufheizung auf die Sollbehandlungstemperatur kann am Beginn der Aufheizkammer oder auch in dieser Aufheizkammer selbst eine besondere Strahlungsheizung vorgesehen sein. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, diese in der Aufheizkammer für die Sollbehandlungstemperatur, etwa am Beginn des letzten Drittels dieser Kammer, anzubrin gen.
Zur Zuführung von Frischdampf in die Kammer für die Kondensationsaufheizung sollten in dieser Kammer besondere Frischdampfzuführungsrohre angebracht sein. Bei der Verwendung eines dampf- oder gasförmigen Mediums zur Aufheizung der Warenbahn auf die Sollbe handlungstemperatur, bzw. zur Aufrechterhaltung der Verweiltemperatur, können für die Zuführung des Be handlungsmediums zur Warenbahn gemeinsame Düsen körper dienen, an denen in der Aufheizkammer im Bereich der Umlenkungen der Warenbahn zwischen die Warenbahnschleifen ragende Düsenfinger vorzugsweise mit Siebdüsen, durch die das Behandlungsmittel auf die Warenbahn geblasen wird, befestigt sind, und in der Verweilkammer Blasdüsen, durch die das Behand lungsmittel in die Warenbahnschleifen hineingeblasen wird.
Am Eintritt und am Austritt des Gehäuses mit den verschiedenen Behandlungskammern sollen Absauge kanäle für aus dem Gehäuse austretendes Behandlungs medium angebracht sein, so dass keinerlei Behandlungs medium in den umgebenden Raum eintreten kann.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung weitgehendst universell verwendbar ist. So hat sich ihre Verwendung zur Wärmebehandlung in der Hochveredlung vorzugsweise zur Wärmebehandlung von Imprägnierungen mit Vernetzungsmitteln zur Knitterfest ausrüstung bei hohen Dampfgehalten sehr bewährt. Als Wärmebehandlungsmedium kann in solchen Fällen auch reine Luft oder ein Dampf/Luft-Gemisch mit geringerem Dampfanteil, bei Frischluftzuführung und Abluftabfüh rung, zur Anwendung kommen. Die Vorrichtung kann auch als reiner Trockner Verwendung finden, mit hoch überhitztem Dampf oder Heissluft als Behandlungsmit tel.
Im nachstehenden wird eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert. In den Zeich nungen zeigen: Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsge mässen Vorrichtung, Fig.2 den schematischen Aufbau eines Hochtempe- ratur-Kontinü-Dämpfers und Fig. 3 eine in einigen Teilen geänderte Ausführungs form eines solchen Dämpfers.
Fig. 1 gibt nur den prinzipiellen Aufbau einer Vor richtung gemäss der Erfindung wieder, während Fig.2 und 3 weitgehend detaillierte Ausführungsformen zeigen. In allen drei Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Verfahrensablauf ist nun im Prinzip folgender: Die Warenbahn 9 wird zunächst in die Kammer 11 eingeführt, in welcher die Kondensationsaufheizung mit beispielsweise 75-100% Wasserdampfgehalt bei Tempe raturen von 100-120 C des Behandlungsmediums und das Verweilen von 3-5 sek bei annähernd 100 C erfolgt. Zur Zuführung von Frischdampf sind in dieser Kammer besondere Sprührohre 24 angebracht. In der Zone 26, insbesondere bei der Ausführungsform nach Fig. 1, kann die Ware unmittelbar nach der Kondensationsaufheizung und der Verweilbehandlung einer Strahlungsbeheizung unterworfen werden, die die Ware beispielsweise auf 2/3 der in der nächsten Aufheizungsphase zu erreichenden Temperatur erwärmt.
Wie die Fig.2 und 3 erkennen lassen, kann die Strahlungsbeheizung aber auch in die folgende Aufheizphase verlegt werden, beispielsweie an den Beginn des letzten Drittels dieser Aufheizphase. In der nachfolgenden Aufheizkammer 12, die, wie insbeson dere Fig.2 erkennen lässt, gegenüber der Kammer 11 durch eine Trennwand 25 abgeschirmt und durch Dich tungen 15 abgedichtet sein kann, wird die Gewebebahn durch hohe konvektive Wärmeübergangsleistungen und mit der angegebenen asymptotischen Aufheiz-Charakteri- stik endgültig auf die Sollbehandlungstemperatur ge bracht. Dazu dienen in den dargestellten Beispielen etwa besondere Siebdüsen 31, die an Düsenkörpern 28 befe stigt sind.
Die Zuführung des Behandlungsmediums zu diesen Düsen erfolgt durch Gebläse 29, die den Behand- lungsmittelstrom über Heizkörper 30 im geschlossenen Kreislauf fördern. Die einfachen Blasdüsen 27 in der anschliessenden Verweilkammer 13 können ebenfalls am Düsenkörper 28 befestigt sein, so dass sich eine sehr einfache Konstruktion ergibt.
Die Blasdüsen 27 fördern das Behandlungsmedium zwischen die Warenbahnschlei- fen. Da in der Verweilkammer nicht eine so intensive Aufheizung der Warenbahn erforderlich ist wie in der Aufheizkammer. können hier die einfacheren Blasdüsen zur Anwendung kommen. In dieser Kammer soll ja nur die Sollbehandlungstemperatur aufrechterhalten werden. Nach dem Durchlaufen der Verweilkammer 13 wird die Warenbahn aus dem gemeinsamen Gehäuse 10, in dem, wie die Figuren erkennen lassen, die verschiedenen Behandlungskammern 11, 12, 13 untergebracht sind und welches vorteilhaft nach aussen durch eine Isolierung 8 abgeschirmt ist, über eine Austrittswalze 23 abgeführt.
Am Eintritt der Warenbahn 9 in das Gehäuse 10 befindet sich eine Schleuse 14 und am Austritt eine ebensolche Schleuse 16. Durch diese Schleusen, die noch mit besonderen Dichtungen 17 bzw. 18 versehen sind, soll verhindert werden, dass kalte Luft in das Gehäuse 10 eindringt und auch dass Dampf aus dem Gehäuse 10 in den umgebenen Raum austritt. Um jeglichen Dampfaus tritt in die Umgebung zu verhindern, können vor und hinter dem Eintritt bzw. Austritt der Warenbahn beson dere Absaugerohre 19 und 20 vorgesehen sein, die in einen gemeinsamen Absaugekanal 21 einmünden.
Bei einseitig bedruckten Geweben ist es nicht mög lich, diese in der Kammer für die Kondensationsaufhei zung 11 auf beiden Gewebebahnseiten über Umlenkwal zen zu führen, da infolge der Feuchtigkeit dann eine Abfleckung der Farbe auf den Walzen erfolgen würde. Aus diesem Grunde kann, wie Fig. 3 erkennen lässt, die Kammer 11 so ausgeführt sein, dass die Warenbahn 9 nur einseitig auf den Walzen 22 aufliegt, und bevor eine Auflage der Warenbahn auf der anderen Seite auf den Walzen erforderlich wird, kann sie durch einen Düsen trockner 7 geführt werden, durch den eine Antrocknung in einem solchen Umfang erfolgt, dass Abfleckungen vermieden werden.
Device for the continuous fixation of dyes and condensation of crosslinking agents and synthetic resin precondensates The present invention relates to a device for the continuous fixation of dyes after printing and / or dyeing synthetic and artificial fibers and mixtures thereof with native fibers, in running fabric , Knitted or nonwoven webs, sliver or flock and for condensing crosslinking agents and Kunstharzvorkon densates on natural and regenerated Cellulosefa fibers or mixtures thereof in loose, woven or knitted form, at atmospheric pressure.
It is known in dyeing for the continuous fixation of dyes on chemical fibers and here in particular of disperse dyes on synthetic fibers, such as polyester fibers, polyamide fibers and the like, to use thermosoling at normal atmospheric pressure. In this process, the wet-impregnated with the dye and then getrockne th textile webs are subjected to a heat treatment of about 1 min in hot air at a temperature which practically corresponds to the temperature of the fiber fixation of the respective treated fiber type. A major disadvantage of this process is an often very high loss of dye through sublimation of the dye, at the high fixing temperatures and the long treatment time.
Since this process is limited to those dyes which have only a slight tendency to sublimate. In addition, the treatment at fiber setting temperatures inevitably brings about strong indentation effects in the fabric width in the color setting of woven and knitted webs. That is why thermal insulation, ie color fixing, is usually carried out on the fixing frame, which is expensive in its operation. With thermal insulation treatments on heated cylinders, the fixing times can be reduced to approx. 10-15 seconds, but with this method it is impossible to keep the jump in width under control. There are also often undesirable surface effects.
It has therefore already been proposed to carry out the color fixation in thermosol dyeing under otherwise identical process conditions instead of in hot air in steam. However, so far no procedures have been developed which have proven themselves in practice.
In the printing shop, a widely applicable method of continuously fixing the imprinted dyes on man-made fibers when working under normal atmospheric pressure conditions has so far not been found despite the most diverse efforts. The method of thermosoling from piece dyeing was previously not applicable to the fixation of printing dyes, since the thickenings printed with the dyes and other chemical additives prevent sufficient diffusion of the dye into the fiber substance.
Certain initial, but by no means satisfactory, results were achieved on large printer's steamers with a very large product volume (300-400 m) with treatment times of 20-30 min and at steam temperatures of approx. 110 ° C. The low operating performance resulting from the long treatment times meant that this process could hardly be used. Today, prints on man-made fibers are dampened almost exclusively discontinuously on what is known as the stem bell damper. To carry out this process, the tracks to be fixed have to be hung on the star, laboriously, by hand.
They are then subjected to heat treatment in individual batches in steam at approx. 2 atmospheres overpressure for a period of 20-30 minutes.
So far, continuously working high-pressure dampers have only been used to a limited extent for fixing in the fabric print. The difficulties and disadvantages associated with this process are primarily the large risk of staining when passing through the pressure locks and the inevitably low performance.
The present invention is based on the object of creating a device which makes it possible, using continuous heating of the webs to be fixed in pure water vapor or in a water vapor / air mixture with high vapor content, by means of water vapor condensation to at least 90 C. the existing condensation humidification by 5-6 o in a modification of all the continuous steaming processes that have been used up to now and under evaluation of information that could be obtained from the dye fixation of the thermosol piece dyeing at the high fiber fixing temperatures,
a process that is as universal as possible for the color fixing of prints on synthetic fibers and color pads on chemical fiber structures of all types, while eliminating the previous disadvantages of thermal insulation. The device for continuous color fixation should be used in post-print treatment, but also lead to a significantly improved continuous color fixation in dyeing.
Even if the color fixation in the water vapor was recognized as the probably better medium in the area of the in every case required heating above the condensation heating to at least 90 C, the task was to solve all the disadvantages of the previously known damper types for the application of a Switch off treatment at higher temperatures.
The device according to the invention is characterized by a chamber for the condensation heating of the textile web, a subsequent chamber for heating the textile web to the target treatment temperature and an adjoining dwell chamber.
The solution to the problem posed using the device according to the invention was found in the following: Assuming initial heating by steam condensation to approx. 100 ° C., an excellent and, above all, constantly reproducible failure of the color fixation of disperse dyes of a print, for example on a Polyester fabrics can be found in pure water vapor at 155 C with a treatment time of only 45 seconds, if the heating beyond the first 100 C in pure water vapor with heat transfer coefficients of at least 50 kcal / m2 / C / h and above all with a heating characteristic took place at which the desired dwell temperature on the goods is asymptotically, ie
inevitably adjusted itself.
It was initially found that all of the disruptive factors that existed with the continuous dampers used up to now for higher treatment temperatures, such as radiation effects from colder wall parts or heat dissipation via goods guide elements, are not inevitable, in particular not uniform flow conditions of the steam medium, etc.
with heating capacities of the size mentioned could no longer have a disadvantageous effect, furthermore that only one type of heat transfer with asymptotic heating characteristics produces a reproducible and uniform color fixation failure over the material widths, over the lengths of the individual goods lots and above all for different types of goods results.
Pure radiant heating in connection with the weakly convective heating effect of a moderately agitated water vapor (such as in the so-called electrafixer), which has hitherto been common in dampers, lead to a constantly changing color loss or at least to a constantly changing color loss if the heating characteristics of the radiant heating, which are particularly unfavorable for dry items, predominate control problems that are very difficult to solve.
Outstandingly uniform results were achieved with a strong circulation of the steam medium in the dye fixing system and with a vertical or oblique tangential and often repeated flow of the treated goods evenly distributed over the treatment width.
Almost the same results were achieved with Aufhei tongues of heated cylinder surfaces, which were built into the closed, steam-filled fixation chambers heated to the treatment temperatures. It was surprising that there were no adverse surface effects similar to those that occurred during contact thermal insulation in the temperature range of the fiber fixation.
The detailed investigations into the possible combined interactions showed that heating systems with asymptotic heating characteristics and with effects that compensate for temperature differences cannot be dispensed with if there are high quality requirements, especially not in the area of controlling the material temperature of the thermal dwell treatment. It turned out, however, that a certain amount of radiant heating in the area of the heating period, with very careful arrangement and control of the respective proportional heat outputs, can result in valuable and interesting process variants with individual combinations of dyes and fiber types.
With such a radiant heater, more brilliant color effects were often achieved during the heating-up period.
In addition, the interactions between the heating temperatures, the dwell treatment temperatures and the treatment times for the fixation of the dyes of prints and dyeings give a broad, interesting scope.
For prints with heavier thickenings, lower treatment temperatures of 145-160 C and treatment times of 30-60 seconds have proven to be very favorable for the degree of effectiveness and color loss, and surprisingly significant technical advances have been found compared with previous fixing methods. It has been shown to be particularly advantageous here if an action time of the condensation humidification of several seconds was switched on between the first condensation heating to 90-100 ° C. and the subsequent heating to the dwell and fixing temperature. The already favorable effect of the initial condensation humidification is thereby noticeably increased.
In addition, in a number of combinations of dyes and fiber types, so-called shock heating to excess temperatures, and in some cases also to temperatures that were above the fiber-fixing temperatures, with a stay of a few seconds at these temperatures and then followed by the rapid drop to the optimum main residence temperature, which is preferably noticeably below the fiber setting temperature,
give excellent color fixing failure.
The fixing method by means of the device according to the invention on the common, i.e. Temporally coincident color fixing of dyes of various kinds on native fibers and on regenerated fibers on the one hand and on synthetic fibers on the other. This application is significant for printing and dyeing fiber blends of all kinds. In the combination fixing given with it, the lower treatment temperatures and mean treatment times are selected from the possible process variations.
In some cases it has surprisingly been shown that a large part of the final residence treatment no longer has to be carried out at constant temperature in a pure steam medium. In many cases it was found to be economical to replace the medium water vapor in this part with a steam / air mixture with medium water vapor contents and in some cases also with pure air. It goes without saying that these media must have the same temperature as the medium water vapor.
The various treatment chambers of the device according to the invention can be accommodated in a common housing. It has been found to be advantageous to provide a special dwell distance between the chamber for condensation heating and the chamber for heating to the target treatment temperature for certain treatments. When treating printed webs of material, care must be taken that no stains appear on the deflection rollers. For this purpose, the material web is expediently passed through the chamber for the condensation heating in such a way that the web rests on the deflection rollers only on the unprinted side.
Before the web of material is then brought to rest on the other side of the deflection rollers, it should be guided through a nozzle dryer in a non-contact manner, through which drying takes place to such an extent that the printing ink can no longer be stained during further treatment. In the case of special combined heat treatments, the front steaming zone can be left out completely and only full or final drying can be carried out at this point, preferably with superheated steam.
To support and intensify the heating to the target treatment temperature, a special radiant heater can be provided at the beginning of the heating chamber or also in this heating chamber itself. It has proven to be useful to attach these in the heating chamber for the target treatment temperature, approximately at the beginning of the last third of this chamber.
In order to feed live steam into the chamber for condensation heating, special live steam feed pipes should be installed in this chamber. When using a steam or gaseous medium to heat the material web to the desired treatment temperature, or to maintain the dwell temperature, common nozzle bodies can be used to supply the treatment medium to the material web, on which in the heating chamber in the area of the deflections of the material web Nozzle fingers protruding between the web loops, preferably with sieve nozzles through which the treatment agent is blown onto the web, and blow nozzles in the dwell chamber through which the treatment agent is blown into the web loops.
At the inlet and the outlet of the housing with the various treatment chambers, suction channels for the treatment medium emerging from the housing should be attached, so that no treatment medium can enter the surrounding space.
It has been shown that the device according to the invention can largely be used universally. Their use for heat treatment in high-end finishing, preferably for heat treatment of impregnations with crosslinking agents for anti-crease finishing at high steam contents, has proven to be very useful. In such cases, pure air or a steam / air mixture with a lower proportion of steam, with fresh air supply and exhaust air discharge, can also be used as the heat treatment medium. The device can also be used as a pure dryer, with highly superheated steam or hot air as a treatment agent.
In the following, an embodiment of the device according to the invention is explained with reference to the drawings, for example. In the drawings: FIG. 1 shows the basic structure of a device according to the invention, FIG. 2 shows the schematic structure of a high-temperature continuous damper and FIG. 3 shows an embodiment of such a damper that has been modified in some parts.
Fig. 1 shows only the basic structure of a device according to the invention, while Fig.2 and 3 show largely detailed embodiments. In all three figures, the same parts are provided with the same reference symbols.
The process sequence is now in principle as follows: The web 9 is first introduced into the chamber 11, in which the condensation heating with, for example, 75-100% water vapor content at temperatures of 100-120 C of the treatment medium and the dwell of 3-5 seconds at approximately 100 C. Special spray tubes 24 are attached to this chamber for the supply of live steam. In zone 26, especially in the embodiment according to FIG. 1, the goods can be subjected to radiation heating immediately after the condensation heating and the dwell treatment, which heats the goods, for example, to 2/3 of the temperature to be reached in the next heating phase.
As shown in FIGS. 2 and 3, the radiant heating can also be moved to the following heating phase, for example at the beginning of the last third of this heating phase. In the following heating chamber 12, which, as can be seen in particular in FIG. 2, can be shielded from the chamber 11 by a partition 25 and sealed by you lines 15, the fabric web is through high convective heat transfer capacities and with the specified asymptotic heating characteristics - Stik finally brought to the target treatment temperature. In the examples shown, for example, special sieve nozzles 31 which are attached to nozzle bodies 28 are used for this purpose.
The treatment medium is supplied to these nozzles by fans 29 which convey the treatment medium flow via heating elements 30 in a closed circuit. The simple blow nozzles 27 in the adjoining dwelling chamber 13 can also be attached to the nozzle body 28, so that a very simple construction results.
The blow nozzles 27 convey the treatment medium between the material web loops. Because the material web does not need to be heated as intensively in the dwell chamber as in the heating chamber. the simpler air nozzles can be used here. In this chamber, only the target treatment temperature should be maintained. After passing through the dwell chamber 13, the material web is removed from the common housing 10, in which, as the figures show, the various treatment chambers 11, 12, 13 are housed and which is advantageously shielded from the outside by an insulation 8, via an exit roller 23 discharged.
At the entry of the web 9 into the housing 10 there is a lock 14 and at the exit there is a similar lock 16. These locks, which are also provided with special seals 17 and 18, are intended to prevent cold air from entering the housing 10 and also that steam escapes from the housing 10 into the surrounding space. In order to prevent any steam escaping into the environment, special suction pipes 19 and 20 which open into a common suction channel 21 can be provided in front of and behind the entry or exit of the web of material.
In the case of fabrics printed on one side, it is not possible, please include this in the chamber for the condensation heating 11 on both sides of the fabric web over Umlenkwal zen to lead because the moisture would then stain the paint on the rollers. For this reason, as can be seen in FIG. 3, the chamber 11 can be designed in such a way that the material web 9 rests only on one side on the rollers 22, and before the material web needs to be supported on the other side of the rollers, it can pass through a nozzle dryer 7 are guided through which drying takes place to such an extent that stains are avoided.