Kontinuierliches einstufiges Thermofixierungsverfahren
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches einstufi ges Thermofixierungsverfahren für ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehende bahnförmige Tex tilmaterialien und/oder zur gleichmässigen Fixierung von auf diese Materialien applizierten heissfixierbaren Farb stoffen.
Textilien aus synthetischen Fasermaterialien oder aus Mischungen dieser Synthesefasern mit natürlichen
Fasern werden im allgemeinen einer Hitzefixierung untenvorfen, um den Synthesefasern und damit den
Textilien die gewünschten textiltechnologischen Eigen schaften, wie Formstabilität, Knittererholung, Pillarmut und dergleichen, zu verleihen. Diese Hitzefixierung ge schieht im allgemeinen auf sogenannten Spannrahmen, in denen das Textilmaterial durch Nadeln oder Klammern, sogenannten Kluppen, an den Seiten festgehalten wird. Hierdurch wird eine Führung der Textilmaterialien ermöglicht. Die Hitzeübertragung erfolgt durch beidseitiges Aufblasen von erhitztem Gas, vorzugsweise Luft, wobei Temperaturen angewandt werden, die dem Erweichungspunkt der synthetischen Fasern nahekommen. Meistens werden Temperaturen von etwa 180 bis 2300 C gewählt.
Die erforderliche Fixierdauer richtet sich vor allem nach den zu fixierenden Textilien.
Sie beträgt bei dieser Arbeitsweise im allgemeinen etwa 20 bis 60 Sekunden.
Bei diesem bekannten Fixierverfahren bereitet die Führung der Textilien erhebliche Schwierigkeiten, da sie während des Fixierprozesses einen Schrumpf in Kett- und Schussrichtung erfahren. Hierdurch ist eine Voreilung der Ware in Kettrichtung und ein gewisses Durchhängen in Schussrichtung vor Einlauf in die Fixieraggregate erforderlich.
Diese Schwierigkeiten bei der Führung der Textilien bringen, vornehmlich bei empfindlichen Gewirken und Gestrickes z. B. texturierten Waren, die sich leicht verziehen, die Gefahr einer Deformierung mit sich. Oft tritt auch durch das Einnadeln der Textilien an der
Leiste zur Warenführung eine gewisse Beschädigung der Waren und in manchen Fällen auch eine Beeinträch tigung der Fixierwirkung an der Leiste ein.
Beim sogenannten Thermosolieren wird das mit Zu bereitungen von Farbstoffen, die unter Wärmeeinwir kung auf Synthesefasern fixieren, bedruckte oder ge klotzte Textilmaterial einer Hitzebehandlung unter vor fen. Hierbei tritt gleichzeitig auch eine Fixierung der synthetischen Fasermaterialien ein. Zur Durchführung der Hitzebehandlung wird vielfach ebenfalls ein Spann rahmen benutzt. Hierbei treten naturgemäss die gleichen
Schwierigkeiten und Nachteile auf wie sie vorstehend für Thermofixierung von Synthesefasern beschrieben sind.
Eine Faser- und!oder Farbstoff-Fixierung kann auch in der Weise durchgeführt werden, dass das Gewebe über von innen her beheizte Trommeln läuft; dieses als Kontaktfixierung bezeichnete Verfahren, bei dem das Gewebe direkten Kontakt zur beheizten Zylinderoberfläche hat, zeigt den Nachteil, dass wegen unterschiedlich starker Fixierung von Auflagestellen und Rückseite der Gewebebahn Zweiseitigkeit auf der Ware entsteht.
Aus Textilindustrie 66, 680-684 (1964) ist das kontinuierliche Färben von Polyesterfasern und deren Mischungen mit anderen Fasern bekannt, bei dem die gefärbte Ware zur Farbstoff-Fixierung ein Heissluftfeld von 2000 C während 60 sec durchläuft (loc. cit. S. 684).
Zur Fixierung der Farbstoffe kann das Fasermaterial auch über sog. Siebtrommeln geführt werden (loc.
cit. S. 680); solche rotierenden Siebtrommeln sind zur Thermofixierung und Schrumpfbehandlung von ungefärbten synthetischen Fasern auf Polyester- und Polypropylenbasis in Form von Kabeln oder geschnittenen Fasern ( Chemiefasern 13, 719 (1963) sowie zur Fixierung von mit geeigneten Farbstoffen gefärbten Polyesterkammzug-Kabelband (Textilindustrie, loc. cit.
S. 680) benutzt worden. Diese Siebtrommeln bestehen aus perforierten Blechen und sind auf Seite 94 des Buches von Bernard Appretur der Textilien , Springer-Verlag 1960 sowie in der USA-Patentschrift Nr. 3 021 607 zum Trocknen von feuchten, bahnförmigen Textilien beschrieben.
Hierzu ist nun festzustellen, dass in keiner dieser Literaturstellen die Faserfixierung bzw. die Fixierung von unter Wärmeeinwirkung fixierenden Farbstoffen auf Gewebebahnen aus synthetischen Fasermaterialien unter Verwendung von Siebtrommel-Fixiertrocknern, bei denen ein heisses Gas durch das Textilmaterial gesaugt wird, nahegelegt wird. Versucht man nun, dessen ungeachtet Dispersions- und Reaktivfarbstoffe enthaltende Zubereitungen auf Gewebebahnen aus Polyester Cellulose-Mischgeweben unter Verwendung von solchen Siebtrommel-Fixiertrocknern zu fixieren, so erhält man eine unegale Färbung. Diese Tatsache kann von uns durch Vergleichsversuche nachgewiesen werden. Wie daraus hervorgeht, wird bei dieser Arbeitsweise das Muster der Siebtrommel auf dem zu färbenden Gewebe abgebildet.
Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass an den Stellen, an denen das Textilmaterial auf der festen Trommeloberfläche aufliegt, eine Kontaktfixierung erfolgt, anderseits aber über den Perforationen eine Fixierung durch Heissluft erfolgt. Hierbei wird aufgrund der hohen Luftgeschwindigkeit auch ein Teil des Farbstoffes weggeblasen, worauf ebenfalls die hellere Farbtönung an diesen Stellen zurückzuführen ist.
Entsprechende Flecken sind bei der reinen Faserfixierung zwar nach dem Fixiervorgang nicht sichtbar, jedoch treten diese nach einem anschliessenden Färbeprozess auch hier in Form von Farbtonunterschieden zutage, die auf die unterschiedliche Affinität des Farbstoffes für die Faser infolge des unterschiedlichen Fixierungsgrades des Fasermaterials zurückzuführen sind.
Diese sehr unterschiedliche Fixierung der Farbstoffe erfolgt natürlich auch, wenn man nach den Angaben in Texülindustrie auf Seite 6SO Kammzug oder irgendein anderes loses Fasermaterial in dieser Weise färbt.
Nur tritt hierbei diese unterschiedliche Fixierung nicht in Erscheinung, weil durch das nachträgliche Mischen und Verarbeiten des losen Fasermaterials immer eine nachträgliche Egalisierung erfolgt.
Nach Durchführung solcher Versuche musste somit ein Fachmann zur Gewissheit gelangen, dass die Fixierung von Farbstoffen auf Warenbahnen aus synthetischen Fasern unter Zuhilfenahme von Siebtrommeltrocknern nicht möglich sei, weil hierbei völlig un braichbare Ergebnisse erhalten werden.
Dass man aber zu hervorragenden Ergebnissen gelangen kann, wenn rnan zur Fixierung solche Siebtrommeltrockner verwendet, die mit einem engmaschigen Siebgewebe überzogen sind. wird aber durch keine der Entgegenhaltungen nahegelegt, noch war es aufgrund des allgemeinen Fachwissens des Durchschnittsfachmanns naheliegend. Ein Fachmann musste sich nämlich sagen. dass die bei Verwendung von Siebtrommeln gewonnenen unbrauchbaren Ergebnisse auch durch die Verwendung von engmaschigen Siebgeweben nicht beeinflusst werden würden.
Es musste nämlich angenommen werden, dass sich bei der Verwendung engmaschiger Siebgewebe nunmehr das Muster dieses Siebgewebes nach der Fixierung abzeichnen würde, weil auch hier einerseits eine Kontaktfixierung an den Auf lagestellen und anderseits eine Fixierung durch hindurchströmende heisse Luft zu erwarten war.
Vor allem war aber zu erwarten, dass an den über den Perforierungen liegenden Stellen des Siebgewebes eine wesentlich stärkere Fixierung durch hindurchströmende Heissluft als an den über dem festen Trommelmaterial liegenden Stellen erfolgen würde, da die Heissluft natürlich nur durch die Löcher der Siebtrommel strömen kann. Somit musste angenommen werden, dass sich nicht nur das Muster des engmaschigen Siebgewebes, sondern vor allem auch das Muster der perforierten Siebtrommel auf dem zu fixierenden Material nach wie vor abbilden würden. Durch die Verwendung von engmaschigen Siebgeweben auf Siebtrommeln für den in Rede stehenden Zweck, war somit eher eine Verschlechterung, denn eine Verbesserung der mit Siebtrommeln erhaltenen unbrauchbaren Ergebnissen zu erwarten.
Es war daher sehr überraschend und in keiner Weise voraussehbar, dass man eine einwandfreie und gleichmässige Fixierung von bahnförmigem Gewebematerial erzielt, wenn man solche Siebtrommeln verwendet, auf denen ein engmaschiges Siebgewebe angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft nun ein kontinuierliches einstufiges Thermofixierverfahren für ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehende bahnförmige Textilmaterialien und/oder zur gleichmässigen Fixierung von auf diese Materialien applizierten heissfixierbaren Farbstoffen, bei dem die von perforierten Transportmitteln unterstützten und auf diesen ausgebreiteten Textilmaterialien infolge Anwendung von Saugzug von auf 170-230 C erhitztem Gas durchströmt werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass perforierte Transportmittel verwendet werden, deren mit dem Textilmaterial in Kontakt kommende Oberflächen mit einem engmaschigen Siebgewebebelag versehen sind, dass das Textilmaterial infolge Soges auf dem Siebgewebebelag des bzw.
der Transportmittel(s) festgehalten wird, und dass die Dauer der gesamten Fixierbehandlung weniger als 15 Sekunden beträgt.
Überraschend ergibt sich bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise durch das einseitige oder vorzugsweise wechselseitige Durchblasen oder Durchsaugen von erhitztem Gas eine gegenüber dem Spannrahmen, wo beidseitig erhitztes Gas aufgeblasen wird. erheblich schnellere Wärmeübertragung auf das Textilmaterial.
Hierdurch wird eine wesentliche Beschleunigung der Faserfixierung und auch der Fixierung von Farbstoffen gegenüber der herkömmlichen Arbeitsweise auf dem Spannrahmen erreicht. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann somit sowohl beim Thermofixieren von Synthesefasern wie auch beim Fixieren von Farbstoffen eine höhere Arbeitsgeschwindicgkeit eingehalten werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Arbeitsweise besteht darin, dass im allgemeinen auf eine seitliche Halterung der Textilien, z. B. durch Einnadeln, verzichtet werden kann, weil die Textilien durch das hindurchgeblasene oder gesogene heisse Gas auf die Siebe gedrückt und dort festgehalten werden.
Durch Aufgabe des Textilmaterials auf die als Träger- und Transportelement dienenden Siebe mit einer entsprechend eingestellten Voreilung (over-feeding) kann man es erreichen, dass der bei der Fixierung auftretende Schrumpf in Kettrichtung ungehindert erfolgt. Im übrigen ist es ein Vorteil der erfindungsgemässen Arbeitsweise, dass das Textilmaterial während der Fixierung spannungslos und ohne jegliche mechanische Halterung geführt werden kann.
Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren einzuhaltende Fixierdauer für Synthesefasern richtet sich vor allem nach den zu fixierenden Waren. Im allgemeinen beträgt die Fixierung weniger als 15 Sekunden, wobei für leichtere Textilien diese Werte erheblich unterschritten werden und wenige, etwa 3 bis 5 Sekunden, ausreichend sind, während für schwere Waren eine Fixierdauer von etwa 7 bis 10 Sekunden die Norm darstellt. Die anzuwendenden Fixiertemperaturen richten sich einmal nach den zu fixierenden Synthesefasern und zum andern bei Fasergemischen nach der vorhandenen Begleitfaser. Die Fixiertemperaturen werden nach Möglichkeit auf einen Bereich dicht unterhalb des Erweichungspunktes der Synthesefasern eingestellt. Es werden, wie z. B. bei Polyamid-, Polyester- und Cellulosetriacetatfasern, Temperaturen im Bereich von etwa 170 bis 2300 C, vorzugsweise von 185 bis 2200 C gewählt.
Bei niedriger schmelzenden Synthesefasern oder wärmeempfindlichen, z.B. texturierten Fasern müssen entsprechend niedrigere Temperaturen eingehalten werden.
Als zu fixierende synthetische Fasermaterialien kommen beispielsweise solche Polyolefine, wie Polypropylen, ferner Cellulosetriacetat und vor allem Fasern aus hochmolekularen Polyamiden und linearen Polyestern in Betracht. Die synthetischen Fasermaterialien können als Fasern bzw. Garne oder dergleichen oder als endlose Fäden in den bahnförmigen Textilien vorhanden sein. Sie können auch in texturierter Form vorliegen. Sie können dabei allein, in Mischung untereinander oder in Mischung mit natürlichen Fasern, wie Wolle, Seide oder Fasern aus natürlicher oder regenerierter Cellulose vorliegen. Bei den Textilmaterialien handelt es sich z.B. um Gewebe, Gewirke, Gestricke, Faservliese oder dergleichen.
Auch die beim Thermosolieren für eine vollständige Fixierung der Farbstoffe erforderliche Erhitzungsdauer ist bei dem erfindungsgemässen Verfahren erheblich kürzer als beim Fixieren bei gleicher Temperatur nach den bisher üblichen Arbeitsweisen, z. B. auf dem Spannrahmen. Bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise haben sich je nach Farbstoff und Textilmaterial im allgemeinen Fixierzeiten bis zu 15 Sekunden als ausreichend erwiesen. In den meisten Fällen kann mit einer Fixierdauer von etwa 4 bis 10 Sekunden gerechnet werden. Bei sehr leichtem Gewebe und hellen Farbstoffen können diese Zeiten auch noch unterschritten werden. Die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung einzuhaltenden Fixiertemperaturen sind den jeweiligen Verhältnissen anzupassen.
Sie richten sich vor allem nach den zur Anwendung kommenden Textilmaterialien und den Synthesefasern, aus denen die Textilmaterialien bestehen.
Die Fixiertemperaturen liegen im Bereich von etwa 170 bis 2300 C.
Für das Fixieren von Farbstoffen nach dem erfindungsgemässen Verfahren kommen alle unter Hitzeeinwirkung auf Synthesefasern fixierbaren Farbstoffe in Betracht. Es handelt sich hierbei vor allem um die unter dem Begriff Dispersionsfarbstoffe bekannten Farbstoffe, z. B. solche aus der Reihe der Azo- oder Anthrachinonfarbstoffe, wobei die Azofarbstoffe metalliert oder nicht metalliert sein können.
Geeignet sind ferner Säurefarbstoffe, wie sie zum Färben von Polyamidfasern zum Einsatz kommen sowie Leukoestersalze von Küpenfarbstoffen, die in Gegenwart von Säuren oder Säurespendern aufspalten und unter Hitzeeinwirkung durch Oxydationsmittel oder Luftsauerstoff zu wasserunlöslichen Küpenfarbstoffen oxydiert werden und in dieser Form, in gleicher Weise wie Dispersionsfarbstoffe, auf Synthesefasern aufziehen; geeignet sind auch ausgewählte Küpenfarbstoffe selbst, wie sie z. B. unter dem Handelsnamen Polyestfarbstoffe > bekannt sind und die in gleicher Weise wie Dispersionsfarbstoffe eingesetzt werden können.
Weiterhin in Frage kommen die zum Färben von Polyacrylnitrilfasern geeigneten dispergierten, schwer löslichen Salze basischer Farbstoffe, wie sie z. B. durch Zusatz von anionaktiven Hilfsmitteln zu Lösungen der basischen Farbstoffe erhalten werden.
Als zu färbende synthetische Fasermaterialien kommen z.B. solche aus hochmolekularen Polyamiden, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Cellulosetriacetat und besonders aus linearen Polyestern in Betracht. Die synthetischen Fasern können allein, in Mischung untereinander oder in Mischung mit natürlichen Fasern, wie Wolle, Seide, Baumwolle oder Fasern aus regenerierter Cellulose, vorliegen. Als bahnförmige Textilmaterialien kommen bevorzugt Gewebe oder Gewirke in Betracht.
Es können jedoch auch andere Formen, wie z. B. Faservliese, zur Anwendung kommen.
Bei der Thermosolierung gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung tritt gleichzeitig auch eine Fixierung der Synthesefasern ein.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung findet eine sehr gleichmässige Fixierung der Farbstoffe über die ganze Gewebebreite statt. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Arbeitsweise ist ferner die ausserordentlich kurze Fixierdauer, die eine hohe Produktionsgeschwindigkeit zulässt. So kann z.B. bei Anwendung von vier hintereinander geschalteten Siebtrommeln die Produktionsgeschwindigkeit bis zu etwa 120 m/Min. betragen. Damit gelingt es, Engpässe zu vermeiden, wie sie bisher oft bei der Thermosolierung wegen der langen Fixierdauer eintraten.
Bei dem erfindungsgemässen Fixierverfahren läuft das Textilmaterial über Siebe, vorzugsweise Siebtrommeln, die als Träger- und Transportelement für das Textilmaterial dienen. Zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird zweckmässigerweise ein praktisch luftdicht abgeschlossenes Gehäuse verwendet, in der das auf Sieben aufliegende Textilmaterial in der Weise den durchströmenden heissen Gasen ausgesetzt wird, dass das Material auf die Siebe gepresst wird. Vorzugsweise kommen rotierende perforierte Trommeln (Siebtrommeln) zur Anwendung, deren Inneres unter Saugzug steht oder auf die von aussen Überdruck einwirkt. Das Textilmaterial läuft über die Trommeln und wird durch das hindurchgepresste erhitzte Gas an die Siebe angedrückt und festgehalten, so dass eine zusätzliche Führung des Textilmaterials im allgemeinen nicht erforderlich ist. In Ausnahmefällen, z.
B. um ein Schrumpfen der Textilien in Schussrichtung völlig zu vermeiden, oder in bestimmten Grenzen zu halten, oder um die Waren auf eine bestimmte Endbreite einzustellen, kann eine zusätzliche Befestigung der Textilmaterialien an den Seiten durch geeignete Vorrichtungen, wie z. B. Nadeln, Zähne oder Klammern, erfolgen. Es können hierbei z.B. auch elastische, endlose, luftdurchlässige (siebartige), mit Nadeln oder Zähnen versehene Bänder vorgesehen werden, auf welchen die Ware beidseitig aufgenadelt wird.
Die Bänder können mit der Ware durch die Vorrichtung laufen, wobei die nur einige zehntel Millimeter starken Metallbänder glatt auf den Sieben z. B. Siebtrommeln aufliegen. Oft wird es jedoch auch genügen, nur die Kühleinrichtung, vorzugsweise eine am Auslauf der Fixiervorrichtung angeordnete Kühltrommel, mit Haltelementen zu versehen und der Kühleinrichtung eine Nachspanneinrichtung vorzuschalten. Durch diese Nachspanneinrichtung wird die Ware auf den vorbestimmten Wert gedehnt. Zum leichteren Dehnen der Ware ist es ferner auch möglich, die Nachspanneinrichtung zu beheizen. Günstig ist es, der Spann- bzw. der Nachspanneinrichtung eine Infrarotheizung zuzuordnen.
Beim Arbeiten mit Siebtrommeln, die unter Saugzug oder Überdruck stehen, wird das erhitzte Gas durch das Textilmaterial in das Innere der Trommeln gesaugt oder gedrückt und von dort aus stirnseitig mit Hilfe von Ventilatoren abgeführt, über Heizvorrichtungen geleitet und erneut der Aussenseite der Siebtrommeln zugeführt.
Durch die ständige Umwälzung des Gases ist eine gleichmässige Temperatur und damit eine gleichmässige und schnelle Wärmeübertragung auf das Textilmaterial gewährleistet.
Um ein eventuelles Abzeichnen der Perforation der Siebe auf dem Textilmaterial zu verhindern, ist es erforderlich, den perforierten Trommelmantel mit einem vorzugsweise nahtlosen engmaschigen Siebgewebe zu beziehen, auf dem dann das Textilmaterial aufliegt. Es können hierbei auch mehrere Lagen Siebgewebe verwendet werden. Eine Möglichkeit zum Beziehen der perforierten Trommeln mit Siebgewebe besteht darin, dass man den Siebgewebebelag als Schlauch ausbildet und diesen Schlauch auf die Trommel aufschiebt. Das hat den Vorteil, dass der Siebgewebebelag nahtlos ist bzw. nur eine äusserst schmale Schweissnaht besitzt, welche keinen schädlichen Einfluss auf das zu fixierende Material hat. Bei breiten Lötnahtstellen besteht die Gefahr. dass insbesondere bei dunklen Farbtönen die Naht sich auf dem Gewebe abzeichnet, d. h. dass die Naht einen Farbtonumschlag hervorrufen kann.
Für eine gute, faltenfreie Auflage des Siebgewebes an der Siebtrommel ist es günstig, das Siebgewebe, d. h. die Drähte des Siebgewebes diagonal anzuordnen und das Siebgewebe seitlich elastisch gespannt an bzw. auf den Siebtrommeln zu befestigen. Das mit dem Textilmaterial in Berührung kommende Siebgewebe soll zweckmässig möglichst engmaschig sein; der Abstand zwischen den Gewebedrähten soll vorzugsweise weniger als 1 mm, möglichst weniger als 0,3 mm, betragen. Bei der für das erfindungsgemässe Verfahren bevorzugten Verwendung von perforierten Trommeln wird man vorzugsweise den Strom des erhitzten Gases durch geeignete Vorrichtungen wie z.B. im Innern der Trommeln feststehend angebrachte Abdeckbleche, auf die vom Textilmaterial bedeckte Fläche der Trommeln beschränken.
Im allgemeinen wird das Textilmaterial so über die Trommeln geführt, dass es etwa j3 bis etwa die Hälfte, zweckmässig nicht mehr als 3/4 des Trommelmantels bedeckt. Umgekehrt wird die Abdeckung im allgemeinen etwa /f bis etwa 4/3 des Trommelmantels vom Gaszutritt absperren.
Der Durchmesser der Trommel kann den jeweiligen Verhältnissen und technischen Erfordernissen angepasst werden. Im allgemeinen werden Trommeln mit einem Durchmesser von etwa 50 bis etwa 350 cm gewählt. Es können jedoch auch noch grössere Trommeln z.B. bis zu einem Durchmesser von etwa 10 m zur Anwendung kommen. Die Breite der Siebtrommeln richtet sich nach den zu behandelnden Textilmaterialien. Sie beträgt meist etwa 90 bis 200 cm, sie kann jedoch erforderlichenfalls beliebig gestaltet werden. Es stört hierbei nicht, wenn neben den Textilbahnen ein Teil des perforierten Trommelmantels frei bleibt. In extremen Fällen, bei breiten Trommeln und schmalen Textilbahnen, kann jedoch gegebenenfalls auch die seitliche, nicht vom Textilmaterial bedeckte Mantelfläche durch eine entsprechend angepasste Manschette abgedeckt werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Textilmaterial über mehrere hintereinander geschaltete Siebtrommeln zu leiten, wobei die Anzahl dieser hintereinander geschalteten Siebtrommeln bei einer gewünschten Produktionsgeschwindigkeit vor allem von dem Durchmesser der Trommeln und deren Umlaufgeschwindigkeit abhängt und wobei das Textilmaterial zweckmässig so geführt wird, dass die Durchströmung des Textilmaterials durch das heisse Gas wechselseitig erfolgt.
Die Umdrehungszahl der Trommeln ist den jeweiligen Gegebenheiten, wie Trommeldurchmesser, Anzahl der verwendeten Trommeln und Fixierdauer, anzupassen. Es ist auch möglich, die Umdrehungszahlen der hintereinander geschalteten Trommeln etwas unterschiedlich einzustellen, so dass die nachfolgenden Trommeln jeweils etwas langsamer rotieren als die vorhergehenden. Auf diese Weise gelingt es, eine Voreilung der Materialführung zu erreichen und so einen bei der Hitzeeinwirkung eintretenden Schrumpf der Textilmaterialien in Kettrichtung spannungslos zuzulassen.
Eine andere Möglichkeit, eine Voreilung des Materials zu erhalten, kann auch dadurch erreicht werden, dass die Ware über eine Einlaufvorrichtung z.B. ein Walzenpaar, den Siebtrommeln mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die höher ist als die Ahnahmegeschwindig- keit der ersten Siebtrommel. Weiterhin von Einfluss auf die Fixierdauer und damit auf die Produktionsgeschwindigkeit ist besonders die Geschwindigkeit, mit der das erhitzte Gas durch das Textilmaterial geführt wird. Die Gasgeschwindigkeit lässt sich durch entsprechende Einstellung der Ventilatorumdrehungszahl regulieren. Die Gasgeschwindigkeit wird ferner beeinflusst durch die Dichte des aufliegenden Textilmaterials, sie wird im allgemeinen auf etwa 0,5 bis etwa 5 m/Sek. eingestellt.
Vorzugsweise wird eine Gasgeschwindigkeit von mehr als etwa 2 m/Sek. eingehalten.
Die Wärmeübertragung auf das Textilmaterial und damit auch die Fixierdauer kann gegebenenfalls durch weitere Massnahmen verkürzt werden. So kann das Textilmaterial vor dem Einlauf in die Fixiervorrichtung durch Überleiten über erhitzte Walzen, Infrarotbestrahlung oder dergleichen vorgewärmt werden. Ferner ist es möglich, die Siebtrommeln bzw. das Textilmaterial in der Fixiervorrichtung zusätzlich durch geeignete Vorrichtungen. z. B. Infrarotstrahler oder elektrisch zu beheizen. Bei ausreichender Auslegung der Fixieranlage kann gegebenenfalls auch auf eine Vortrocknung der geklotzten oder bedruckten Waren verzichtet werden und die Trocknung und Fixierung in der Anlage vorgenommen werden.
Anstelle von rotierenden perforierten Trommeln können auch andere geeignete Vorrichtungen Verwen- dung finden. So können z. 13. in abgeschlossenen Kästen laufende endlose perforierte Bänder (Siebbänder) angewandt werden, auf denen das Textilmaterial aufliegt und durch die das erhitzte Gas in ähnlicher Weise wie bei den Siebtrommeln geleitet, gesaugt oder geblasen wird. Auch hierbei ist es erforderlich, die Perforation der Bänder mit einem engmaschigen Siebgewebe zu überziehen. Auch können mehrere derartige Kästen mit Siebbändern hintereinander geschaltet werden sowie die für Siebtrommeln beschriebenen Vorrichtungen sinngemäss auf die Kästen mit Siebbändern übertragen werden.
Zweckmässig wird im Anschluss an die Fixierung eine Kühlung der Ware vorgenommen. Hierzu kann das Textilmaterial nach Verlassen der Fixiervorrichtung z. B. über eine oder mehrere Kühlwalzen laufen oder auch durch Aufblasen oder Durchleiten kalter Luft gekühlt werden.
Als Gase, die bei dem erfindungsgemässen Verfahren als Wärmeträger dienen, kommen alle indifferenten, nicht brennbaren Gase oder Gasgemische in Betracht.
Geeignet sind z. B. Stickstoff oder Kohlendioxyd, vorzugsweise kommt Luft zur Anwendung. Es kann ferner auch Wasserdampf allein oder in Mischung mit den genannten Gasen, vorzugsweise mit Luft zum Einsatz kommen.
Ein Ausführungsbeispiel einer geeigneten Siebtrommelvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 den Einlaufteil einer Vorrichtung im Längsschnitt,
Fig. 2 den Auslaufteil dieser Vorrichtung im Längsschnitt,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2.
Der in der Zeichnung dargestellte Siebtrommeltrockner besitzt ein geschlossenes Gehäuse 1. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist durch eine Wand 2 in einen Behandlungsraum 3 und einen Ventilatorraum 4 unterteilt. Im Behandlungsraum 3 sind unter Saugzug stehende Siebtrommeln 5 angeordnet, welche mit einem engmaschigen Siebgewebebelag 6 bedeckt sind. In den Siebtrommeln ist der Saugzug in bekannter Weise an der materialfreien Seite durch eine Abdeckung 7 unterbunden. Der Saugzug in den Siebtrommeln 5 wird mittels stirnseitig den Siebtrommeln zugeordneten, im Ventilatorraum 4 vorgesehenen Ventilatorrädern 8 erzeugt, welche die aus den Siebtrommeln 5 abgesaugte Trocknungsluft bzw. das abgesaugte Behandlungsmedium über Heizungsrohre 9 in den Behandlungsraum 3 zurückblasen. Am Einlauf der Vorrichtung ist eine Ausbreitwalze 10 sowie ein Walzenpaar 11 vorgesehen.
Das Walzenpaar 11 kann dabei vorteilhaft mit Dampf beheizt werden.
Das gegebenenfalls mit unter Wärmeeinwirkung fixierbaren Farbstoffen bedruckte oder geklotzte und getrocknete bahnförmige Textilmaterial 12 wird im allgemeinen abgetafelt oder wie in der Zeichnung gezeigt, aufgedockt zur Vorrichtung gebracht. Vor dem Trockner befindet sich ein Einlaufgalgen 13, welcher auch am Trockner selbst befestigt sein kann, über den das Material der Thermosoliervorrichtung zugeführt wird.
Der Auslauf der Vorrichtung ist ebenfalls mit einem Walzenpaar 14 verschlossen bzw. abgedichtet. Das bahnförmige Textilgut wird zur raschen Abkühlung, ehe es aufgedockt oder abgetafelt wird, über eine Kühltrommel 15 geführt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Kühltrommel als Saugtrommel ausgebildet. An ihrer Stelle kann jedoch auch eine wassergekühlte Walze Verwendung finden.
Beispiel 1
Ein Gewebe aus Polyäthylenterephthalatfasern von 3,2 den und einer Schnittlänge von 75 mm und Wolle im Mischungsverhältnis 55 : 45 wird unter Hindurchleiten von heisser Luft bei 1850 C in der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung fixiert.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus 4 rotierenden Siebtrommeln von 140 cm Durchmesser (Durchmesser der Sieböffnungen: 8 mm), die mit einem feinporigen nahtlosen Siebgewebe (Abstand der Siebdrahtfäden: 0,12 mm) bezogen sind. Die Trommeln sind horizontal hintereinander in einem abgeschlossenen Kasten angeordnet. Das Innere der Siebtrommeln steht unter Saugzug, wodurch die auf 1850 C erhitzte Luft von aussen durch das aufliegende Textilmaterial, das Siebgewebe und die Perforation in das Innere der Trommeln gesaugt wird. Die nicht vom Textilmaterial bedeckte Hälfte der Trommelmäntel ist durch ein im Innern der Trommel feststehend angebrachtes Abdeckblech von dem Luftsog abgeschirmt.
Das geklotzte und getrocknete Gewebe wird mit Voreilung (over-feeding) und spannungslos über ein Walzenpaar den rotierenden Siebtrommeln zugeführt.
Das Gewebe läuft dabei jeweils über eine Hälfte der Siebtrommeln; es wird durch den Saugzug auf die nächste Trommel übergeben, wobei wechselseitig einmal die linke und einmal die rechte Warenseite auf den Trommeln aufliegt. Nach Verlassen der Fixiervorrichtung läuft das Gewebe über eine Kühltrommel.
Die Umdrehungszahl der Siebtrommeln wird so eingestellt, dass sich eine Fixierdauer von 5 Sekunden ergibt. Der Wareninhalt der Fixiervorrichtung beträgt hierbei 8,8 m und die Produktionsgeschwindigkeit der Vorrichtung etwa 100 m/Min. Der bei der Fixierung erzielte Einsprung in Kettrichtung beträgt 1,1 %. In Schussrichtung wird ein Einsprung von 3,3 % erreicht.
Bei der Fixierung des Gewebes auf dem üblichen Spannrahmen ist zur Erzielung einer ausreichenden Fixierung bei ebenfalls 1850 C eine Erhitzungsdauer von 30 Sekunden erforderlich. Hierbei beträgt der Einsprung in Schussrichtung 3,9 % und in Kettrichtung 1,1%.
Bei einem Vergleich der nach den beiden verschiedenen Verfahren fixierten Gewebe zeigen sich hinsichtlich des Bügelschrumpfes und der Knitterwinkel in Kette und Schuss praktisch keine Unterschiede. Auch bei der Messung des freien Schrumpfes bei 1850 C während 30 Sekunden ergeben sich keinerlei Unterschiede.
Beispiel 2
Ein Gewebe aus Polyäthylenterephthalatfasern von 1,2 den und 40 mm Schnittlänge und Baumwolle im Mischungsverhältnis 67: 33 wird bei 1950 C während 10 Sekunden in der im Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung thermofixiert. Das Gewebe erleidet hierbei einen Einsprung von 2,8 ,o in Schussrichtung und von 2,0 % in Kettrichtung.
Vergleichsweise wird ebenfalls bei 1950 C eine Thermofixierung auf einem herkömmlichen Spannrahmen unter beidseitigem Aufblasen von Luft vorgenommen. Nach 30 Sekunden Fixierdauer beträgt der Gewebeeinsprung in Schussrichtung 2,6 % und in Kettrichtung 1,1 %.
Bei einem Vergleich der nach den beiden Verfahren fixierten Gewebe ergeben sich praktisch keine Unterschiede. Bei der Messung des Bügelschrumpfes und des freien Schrumpfes bei 1850 C während 30 Sekunden ergeben sich identische Werte. Auch die Prüfung der Knitterwinkel ergibt keine wesentlichen Unterschiede. Die Knitterwinkel der nach dem erfindungsgemässen Verfahren fixierten Gewebe betragen 710 in der Kette und 82" im Schuss. Bei dem Vergleichsgewebe betragen die entsprechenden Werte 73 und 780.
Beispiel 3
Ein Mischgewebe aus Polyäthylenterephthalatfasern und Baumwolle im Mischungsverhältnis 67 : 33 wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von 55 Gewichtsprozent mit einer wässrigen Flotte geklotzt, die im Liter 30 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel
EMI6.1
in handelsüblicher Form und Beschaffenheit enthält und die mit Essigsäure auf einen pH-Wert von 5,5 eingestellt wurde.
Das geklotzte Gewebe wird bei 1400 C während 40 Sekunden getrocknet und danach bei 2200 C für 10 Sekunden einer Hitzebehandlung unter Durchleiten von Luft in der nachfolgend beschriebenen Fixiervorrichtung unterzogen.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus 4 rotierenden Siebtrommeln von 140 cm Durchmesser (Durchmesser der Perforierung: 8 mm), die mit einem feinporigen nahtlosen Siebgewebe (Abstand der Siebdrahtfäden: 0,12 mm) bezogen sind. Die Trommeln sind horizontal hintereinander in einem abgeschlossenen Kasten angeordnet. Das Innere der Siebtrommeln steht unter Saugzug, wodurch die auf 2200 C erhitzte Luft von aussen durch das aufliegende Textilmaterial, das Siebgewebe und die Perforation in das Innere der Trommeln gesaugt wird. Die nicht vom Textilmaterial bedeckte Hälfte der Trommelmäntel ist durch ein im Innern der Trommel feststehend angebrachtes Abdeckblech von dem Luftsog abgeschirmt.
Das geklotzte und getrocknete Gewebe wird mit Voreilung (over-feeding) und spannungslos über ein Walzenpaar den rotierenden Siebtrommeln zugeführt.
Das Gewebe läuft dabei jeweils über eine Hälfte der Siebtrommeln; es wird durch den Saugzug auf die nächste Trommel übergeben, wobei wechselseitig einmal die linke und einmal die rechte Warenseite auf den Trommeln aufliegt. Der Wareninhalt der Fixiervorrichtung beläuft sich auf 8,8 m und die Produktionsgeschwindigkeit der Vorrichtung bei der gewählten Einstellung auf 10 Sekunden Fixierdauer beträgt etwa 50 m/Min.
Nach Verlassen der Fixiervorrichtung wird das Gewebe in üblicher Weise gespült und bei 950 C mit einer Flotte nachbehandelt, die im Liter Wasser 5 cm3 einer 32,5siegen Natronlauge, 3 g Hydrosulfit und 2 g eines nichtionogenen Waschmittels enthält.
Anschliessend wird heiss und kalt gespült. Es wird ein Gewebe erhalten, bei dem der Polyesteranteil tief orange gefärbt ist.
Wird die Hitzefixierung in üblicher Weise ebenfalls bei 2200 C auf einem Spannrahmen vorgenommen, so wird eine Fixierdauer von 45 Sekunden benötigt, um den Polyesteranteil in gleicher Tiefe anzufärben.
In gleicher Weise günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn bei der vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Arbeitsweise anstelle des obengenannten Dispersionsfarbstoffes 30 g des blauen Dispersionsfarbstoffes der Formel
EMI6.2
oder 30 g des blauen Dispersionsfarbstoffes der Formel
EMI6.3
eingesetzt werden.
Beispiel 4
Ein Gewebe aus Cellulosetriacetat wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von 50 Gewichtsprozent mit einer wässrigen Flotte geklotzt, die auf pH 6 eingestellt ist und die im Liter 30 g des Disper- sionsfarbstoffes der Formel
EMI6.4
in handelsüblicher Form und Beschaffenheit enthält.
Das geklotzte Gewebe wird 40 Sekunden lang bei 1400 C getrocknet. Danach wird in der im Beispiel 3 beschriebenen Fixiervorrichtung Luft von 2100 C 10 Sekunden lang durchgeleitet. Nach Verlassen der Fixiervorrichtung läuft das Gewebe über eine Kühltrommel; es wird danach in gleicher Weise wie in Beispiel 3 angegeben nachbehandelt. Es wird ein intensiv gelb gefärbtes Gewebe erhalten.
Wird die Thermosolierung in üblicher Weise auf einem Spannrahmen ebenfalls bei 210 C vorgenommen, so ist eine Fixierdauer von 45 Sekunden erforderlich, um eine Anfärbung in gleicher Tiefe zu erreichen.
Beispiel 5
Ein Nylongewebe wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von 50 Gewichtsprozent mit einer wässrigen, auf pH 6 eingestellten Flotte geklotzt, die im Liter 40 g des Farbstoffes der Formel
EMI6.5
in handelsüblicher Form und Beschaffenheit enthält.
Das geklotzte Gewebe wird 40 Sekunden lang bei 1400 C getrocknet. Danach wird es während 10 Sekunden unter Durchleiten von Luft von 2000 C in der in Beispiel 3 beschriebenen Fixiervorrichtung einer Thermosolierung unterzogen.
Nach Verlassen der Fixiervorrichtung läuft das Gewebe über eine Kühltrommel; es wird danach in glei cher Weise wie in Beispiel 3 beschrieben nachbehandelt.
Es wird ein kräftig rotbraun gefärbtes Gewebe erhalten.
Wird die Thermosolierung in üblicher Weise auf einem Spannrahmen ebenfalls bei 2000 C vorgenommen, so ist eine Fixierdauer von 40 Sekunden erforderlich, um eine Färbung in gleicher Tiefe zu erhalten.
Beispiel 6
Ein Mischgewebe aus Polyäthylenterephthalatfasern und Baumwolle im Mischungsverhältnis 67: 33 wird auf dem Foulard bei einem Abquetscheffekt von 60 Gewichtsprozent mit einer wässrigen Flotte geklotzt, die im Liter 2 g des Leukoküpenester-Farbstoffes (C. I.
Nr. 60531) (Colour Index 1956, Second Edition, Volume 3) in handelsüblicher Form und Beschaffenheit, 2 g Ammoniumsulfat und 2 g eines Umsetzungsproduktes aus 1 Mol Nonylphenol und 8 Mol Athylenoxyd enthält.
Das geklotzte Gewebe wird bei 1200 C während 3 Minuten getrocknet. Danach wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Fixiervorrichtung Luft von 2200 C 25 Sekunden lang durchgeleitet. Das Gewebe wird anschliessend 3 Minuten bei 95 C mit einer wässrigen Flotte behandelt, die im Liter Wasser 2 g Soda und 2 g Seife enthält.
Es wird eine Gelbfärbung erhalten, bei welcher der Polyester- und Baumwollanteil Ton-in-Ton gefärbt ist.
Wird die Thermosolierung in üblicher Weise auf einem Spannrahmen ebenfalls bei 2200 C vorgenommen, so ist eine Fixierdauer von 50 Sekunden erforderlich, um eine Anfärbung in gleicher Tiefe zu erhalten.
In gleicher Weise günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn bei der vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Arbeitsweise anstelle des obengenannten Leukoküpenester-Farbstoffes jeweils 3 g einer der Farbstoffe folgender C. I.-Nummern eingesetzt werden:
C. I. Nummer 73 046 Blaufärbung
C. I. Nummer 73 361 Rotfärbung
C. I. Nummer 59 831 Grünfärbung
C. I. Nummer 73 671 Graufärbung
C. I.
Nummer 70 801 Braunfärbung
PATENTANSPRUCH 1
Kontinuierliches einstufiges Thermofixierungsverfahren für ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehende bahnförmige Textilmaterialien und/oder zur gleichmässigen Fixierung von auf diese Materialien applizierten heissfixierbaren Farbstoffen, bei dem die von perforierten Transportmitteln unterstützten und auf diesen ausgebreiteten Textilmaterialien infolge Anwendung von Saugzug von auf 170-2300 C erhitztem Gas durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass perforierte Transportmittel verwendet werden, deren mit dem Textilmaterial in Kontakt kommende Oberflächen mit einem engmaschigen Siebgewebebelag versehen sind, dass das Textilmaterial infolge So ges auf dem Siebgewebebelag des bzw. der Transportmittel(s) festgehalten wird, und dass die Dauer der gesamten Fixierbehandlung weniger als 15 Sekunden beträgt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportelement eine rotierende Siebtrommel verwendet wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierung auf mehreren hintereinander geschalteten, unter Saugzug stehenden, rotierenden Siebtrommeln vorgenommen wird, über die das Textilmaterial läuft, wobei auf den einzelnen Trommeln die Durchströmung des Textilmaterials mit hei ssem Gas wechselseitig erfolgt.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Siebtrommeln verwendet werden, deren Mantel einen mehrfachen Siebgewebeüberzug aufweist.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Siebtrommeln verwendet werden, deren Siebgewebeüberzug keine Naht aufweist.
5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial spannungslos der Hitzefixierung unterworfen wird.
PATENTANSPRUCH II
Nach dem Verfahren nach Patentanspruch I behandeltes Textilmaterial.
UNTERANSPRÜCHE
6. Textilmaterial nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass es in Form eines textilen Flächengebildes, z.B. eines Gewebes, Gewirkes oder Nonwovens vorliegt.
7. Textilmaterial nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass es bedruckt oder gefärbt ist.
PATENTANSPRUCH III
Anwendung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I für bahnförmige textile Flächengebilde aus synthetischen Fasermaterialien.