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.
Continuous one-step heat setting process
The invention relates to a continuous one-step heat-setting process for web-like textile materials consisting entirely or in part of synthetic fibers and / or for the uniform fixation of heat-fixable dyes applied to these materials.
Textiles made from synthetic fiber materials or from mixtures of these synthetic fibers with natural ones
Fibers are generally subjected to heat set to the synthetic fibers and thus the
To give textiles the desired textile technological properties, such as dimensional stability, crease recovery, pill poverty and the like. This heat fixation generally happens on so-called tenter frames, in which the textile material is held on the sides by needles or clips, so-called clips. This enables the textile materials to be guided. The heat is transferred by inflating heated gas, preferably air, on both sides, with temperatures being used which approach the softening point of the synthetic fibers. Usually temperatures of around 180 to 2300 C are selected.
The required fixing time depends primarily on the textiles to be fixed.
In this procedure, it is generally about 20 to 60 seconds.
In this known fixing method, the guidance of the textiles causes considerable difficulties because they experience shrinkage in the warp and weft directions during the fixing process. This necessitates an advance of the goods in the warp direction and a certain sagging in the weft direction before entering the fixing units.
Bring these difficulties in guiding the textiles, especially in sensitive knitted and knitted fabrics z. B. textured goods that are easily warped, the risk of deformation with it. Often also occurs by needling the textiles on the
Bar for guiding the goods a certain amount of damage to the goods and, in some cases, also impairing the fixing effect on the bar.
In what is known as thermosoling, the textile material, printed or padded, is subjected to a heat treatment with preparations of dyes that fix on synthetic fibers under the influence of heat. At the same time, the synthetic fiber materials are also fixed. A clamping frame is also often used to carry out the heat treatment. Naturally, the same occurs here
Difficulties and disadvantages as described above for the heat setting of synthetic fibers.
A fiber and / or dye fixation can also be carried out in such a way that the fabric runs over internally heated drums; This process, known as contact fixing, in which the fabric is in direct contact with the heated cylinder surface, has the disadvantage that the goods are two-sided due to the different strengths of fixing the support points and the back of the fabric web.
The continuous dyeing of polyester fibers and their mixtures with other fibers is known from Textilindustrie 66, 680-684 (1964), in which the dyed goods pass through a hot air field of 2000 ° C. for 60 seconds to fix the dye (loc. Cit. P. 684 ).
To fix the dyes, the fiber material can also be passed over so-called sieve drums (loc.
cit. P. 680); Rotating sieve drums of this type are used for heat setting and shrinking treatment of undyed synthetic fibers based on polyester and polypropylene in the form of cables or cut fibers (man-made fibers 13, 719 (1963) and for fixing polyester combed cable tape dyed with suitable dyes (textile industry, loc. cit.
P. 680). These sieve drums consist of perforated metal sheets and are described on page 94 of the book by Bernard Appretur der Textilien, Springer-Verlag 1960, and in US Pat. No. 3,021,607 for drying moist, web-like textiles.
In this regard, it should be noted that none of these references suggests fiber fixation or the fixation of dyes that fix under the action of heat on fabric webs made of synthetic fiber materials using sieve drum fixation dryers in which a hot gas is sucked through the textile material. If one tries now to fix the preparations containing disperse and reactive dyes regardless of this on fabric webs of polyester cellulose mixed fabrics using such sieve drum fixing dryers, an uneven color is obtained. We can prove this fact through comparative tests. As can be seen from this, the pattern of the sieve drum is reproduced on the fabric to be dyed in this way of working.
This is mainly due to the fact that a contact fixation takes place at the points where the textile material rests on the solid drum surface, but on the other hand fixation takes place via the perforations by hot air. Due to the high air speed, part of the dye is blown away, which is also the reason for the lighter color tint at these points.
Corresponding stains are not visible with the pure fiber fixation after the fixation process, but after a subsequent dyeing process they also come to light here in the form of color tone differences, which are due to the different affinity of the dye for the fiber due to the different degree of fixation of the fiber material.
This very different fixation of the dyes takes place, of course, if one dyes tops or any other loose fiber material in this way according to the information in the Texülindustrie on page 6 SO.
However, this different fixation does not appear here because the subsequent mixing and processing of the loose fiber material always results in subsequent equalization.
After carrying out such tests, a person skilled in the art had to be certain that the fixation of dyes on webs of synthetic fibers with the aid of sieve drum dryers was not possible, because the results obtained were completely unbroken.
But that one can achieve excellent results if such sieve drum dryers are used for fixing, which are covered with a close-meshed sieve fabric. but is not suggested by any of the citations, nor was it obvious from the general knowledge of the average person skilled in the art. A specialist had to say that. that the unusable results obtained when using sieve drums would not be influenced by the use of close-meshed sieve fabrics.
It had to be assumed that when using close-meshed screen mesh, the pattern of this screen mesh would now emerge after fixation, because here too, on the one hand, contact fixation at the support points and, on the other hand, fixation by hot air flowing through was to be expected.
Above all, however, it was to be expected that the areas of the screen mesh above the perforations would be much more firmly fixed by the hot air flowing through than at the areas above the solid drum material, since the hot air can of course only flow through the holes in the screen drum. It had to be assumed that not only the pattern of the close-meshed sieve fabric, but above all the pattern of the perforated sieve drum would still be reproduced on the material to be fixed. The use of close-meshed sieve fabrics on sieve drums for the purpose in question was therefore likely to result in a deterioration rather than an improvement in the unusable results obtained with sieve drums.
It was therefore very surprising and in no way foreseeable that perfect and uniform fixation of web-like fabric material is achieved when using screen drums on which a close-meshed screen fabric is arranged.
The invention now relates to a continuous, one-step thermosetting process for web-like textile materials consisting entirely or partially of synthetic fibers and / or for the uniform fixation of heat-fixable dyes applied to these materials, in which the textile materials supported by perforated transport means and spread out on them as a result of the use of suction from 170-230 C heated gas are flowed through, which is characterized in that perforated means of transport are used, the surfaces of which come into contact with the textile material are provided with a close-meshed screen fabric covering, that the textile material due to suction on the screen fabric covering of the or
the means of transport (s) is held and that the duration of the entire fixing treatment is less than 15 seconds.
Surprisingly, with the method of operation according to the invention, the one-sided or preferably alternate blowing or sucking through of heated gas results in an opposite to the clamping frame where gas heated on both sides is inflated. significantly faster heat transfer to the textile material.
This significantly accelerates the fiber fixation and also the fixation of dyes compared to the conventional method of working on the tenter frame. In the process according to the invention, a higher working speed can thus be maintained both when thermosetting synthetic fibers and when fixing dyes. Another advantage of the method according to the invention is that in general on a lateral support of the textiles, eg. B. by needling, can be dispensed with because the textiles are pressed by the blown or sucked hot gas onto the sieves and held there.
By applying the textile material to the screens serving as the carrier and transport element with an appropriately set overfeeding, it can be achieved that the shrinkage that occurs during fixation occurs unhindered in the warp direction. In addition, it is an advantage of the method of operation according to the invention that the textile material can be guided without any tension and without any mechanical support during the fixation.
The fixing time for synthetic fibers to be observed in the method according to the invention depends primarily on the goods to be fixed. In general, the setting is less than 15 seconds, with lighter textiles falling below these values considerably and a few, about 3 to 5 seconds, being sufficient, while for heavy goods a setting time of about 7 to 10 seconds is the norm. The fixing temperatures to be used depend on the one hand on the synthetic fibers to be fixed and on the other hand, in the case of fiber mixtures, on the accompanying fibers present. If possible, the fixing temperatures are set to a range just below the softening point of the synthetic fibers. There will be such. B. in the case of polyamide, polyester and cellulose triacetate fibers, temperatures in the range from about 170 to 2300 ° C., preferably from 185 to 2200 ° C., are selected.
With lower melting synthetic fibers or heat-sensitive, e.g. Textured fibers must be kept correspondingly lower temperatures.
Examples of suitable synthetic fiber materials to be fixed are polyolefins such as polypropylene, furthermore cellulose triacetate and, above all, fibers made of high molecular weight polyamides and linear polyesters. The synthetic fiber materials can be present as fibers or yarns or the like or as endless threads in the web-shaped textiles. They can also be in textured form. They can be present alone, in a mixture with one another or in a mixture with natural fibers such as wool, silk or fibers made from natural or regenerated cellulose. The textile materials are e.g. to woven fabrics, knitted fabrics, nonwovens or the like.
The heating time required for complete fixation of the dyes when thermosoling is also considerably shorter in the process according to the invention than when fixing at the same temperature according to the previously customary procedures, e.g. B. on the stenter. In the procedure according to the invention, depending on the dye and textile material, fixing times of up to 15 seconds have generally proven to be sufficient. In most cases, a fixation time of around 4 to 10 seconds can be expected. In the case of very light fabrics and light dyes, these times can also be undercut. The fixing temperatures to be maintained in the process of the present invention are to be adapted to the respective conditions.
They are mainly based on the textile materials used and the synthetic fibers of which the textile materials are made.
The fixing temperatures are in the range of about 170 to 2300 C.
All dyes which can be fixed on synthetic fibers under the action of heat are suitable for fixing dyes by the process according to the invention. These are mainly the dyes known under the term disperse dyes, e.g. B. those from the series of azo or anthraquinone dyes, where the azo dyes can be metalated or non-metalated.
Also suitable are acid dyes such as those used for dyeing polyamide fibers and leuco ester salts of vat dyes, which split in the presence of acids or acid donors and are oxidized to water-insoluble vat dyes under the action of heat by oxidizing agents or atmospheric oxygen and in this form, in the same way as disperse dyes, draw on synthetic fibers; Also suitable are selected vat dyes themselves, as they are, for. B. under the trade name polyester dyes> are known and can be used in the same way as disperse dyes.
Also suitable for dyeing polyacrylonitrile fibers are dispersed, sparingly soluble salts of basic dyes, such as those used, for. B. can be obtained by adding anionic auxiliaries to solutions of the basic dyes.
Synthetic fiber materials to be dyed include e.g. those made from high molecular weight polyamides, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, cellulose triacetate and especially from linear polyesters are possible. The synthetic fibers can be present alone, in a mixture with one another or in a mixture with natural fibers such as wool, silk, cotton or fibers made from regenerated cellulose. Woven or knitted fabrics are preferred as web-shaped textile materials.
However, other forms, such as. B. nonwovens are used.
During the thermal insulation according to the method of the present invention, fixation of the synthetic fibers also occurs at the same time.
In the process of the present invention, the dyes are fixed very evenly over the entire width of the fabric. An essential advantage of the method according to the invention is also the extremely short fixing time, which allows a high production speed. E.g. when using four sieve drums connected in series, the production speed up to approx. 120 m / min. be. This makes it possible to avoid bottlenecks, as they often occurred with thermal insulation due to the long fixing time.
In the fixing method according to the invention, the textile material runs over sieves, preferably sieve drums, which serve as a carrier and transport element for the textile material. To carry out the method of the present invention, a practically airtight housing is expediently used, in which the textile material lying on sieves is exposed to the hot gases flowing through in such a way that the material is pressed onto the sieves. Rotating perforated drums (sieve drums) are preferably used, the inside of which is under suction or on which excess pressure acts from the outside. The textile material runs over the drums and is pressed and held against the sieves by the heated gas forced through it, so that additional guidance of the textile material is generally not necessary. In exceptional cases, e.g.
B. to completely avoid shrinkage of the textiles in the weft direction, or to keep them within certain limits, or to adjust the goods to a certain final width, an additional attachment of the textile materials on the sides by suitable devices, such as. B. needles, teeth or brackets. It can e.g. elastic, endless, air-permeable (sieve-like) belts provided with needles or teeth can also be provided, onto which the goods are needled on both sides.
The belts can run with the goods through the device, the only a few tenths of a millimeter thick metal belts smoothly on the sieves z. B. resting screen drums. Often, however, it will also suffice to provide only the cooling device, preferably a cooling drum arranged at the outlet of the fixing device, with holding elements and to connect a tensioning device upstream of the cooling device. The goods are stretched to the predetermined value by this tensioning device. To make it easier to stretch the goods, it is also possible to heat the tensioning device. It is beneficial to assign an infrared heater to the tensioning device or the tensioning device.
When working with sieve drums that are under suction or overpressure, the heated gas is sucked or pressed through the textile material into the interior of the drums and from there removed from the front with the help of fans, passed over heating devices and fed back to the outside of the sieve drums.
The constant circulation of the gas ensures an even temperature and thus an even and fast transfer of heat to the textile material.
In order to prevent the perforation of the sieves from possibly showing on the textile material, it is necessary to cover the perforated drum shell with a preferably seamless, close-meshed sieve fabric on which the textile material rests. Several layers of screen mesh can also be used here. One way of covering the perforated drums with screen fabric is to design the screen fabric covering as a hose and to push this hose onto the drum. This has the advantage that the screen fabric covering is seamless or has only an extremely narrow weld seam, which has no harmful effect on the material to be fixed. There is a risk of wide solder joints. that the seam is visible on the fabric, especially in the case of dark colors, d. H. that the seam can cause a change in color.
For a good, wrinkle-free support of the sieve fabric on the sieve drum, it is advantageous to place the sieve fabric, d. H. to arrange the wires of the screen mesh diagonally and to fix the screen mesh laterally elastically stretched to or on the screen drums. The screen mesh that comes into contact with the textile material should expediently be as close-meshed as possible; the distance between the fabric wires should preferably be less than 1 mm, if possible less than 0.3 mm. In the preferred use of perforated drums for the process according to the invention, the flow of the heated gas is preferably controlled by suitable devices such as e.g. Fixed cover plates inside the drums, limited to the area of the drums covered by the textile material.
In general, the textile material is guided over the drums in such a way that it covers about j3 to about half, expediently not more than 3/4 of the drum shell. Conversely, the cover will generally shut off approximately / f to approximately 4/3 of the drum shell from the entry of gas.
The diameter of the drum can be adapted to the respective conditions and technical requirements. In general, drums with a diameter of about 50 to about 350 cm are chosen. However, even larger drums, e.g. up to a diameter of about 10 m can be used. The width of the drums depends on the textile materials to be treated. It is usually about 90 to 200 cm, but it can be designed as desired if necessary. It does not matter if a part of the perforated drum shell remains free in addition to the textile webs. In extreme cases, however, with wide drums and narrow textile webs, the lateral surface not covered by the textile material can also be covered by a suitably adapted sleeve.
It has proven to be advantageous to pass the textile material over several sieve drums connected one behind the other, the number of these sieve drums connected one behind the other at a desired production speed mainly depends on the diameter of the drums and their speed of rotation and the textile material is expediently guided so that the The hot gas flows through the textile material alternately.
The number of revolutions of the drums is to be adapted to the respective circumstances, such as drum diameter, number of drums used and fixing time. It is also possible to set the number of revolutions of the drums connected in series to be slightly different so that the following drums each rotate a little slower than the previous ones. In this way it is possible to achieve an advance of the material guide and thus to allow a shrinkage of the textile materials in the warp direction that occurs when the heat is applied.
Another possibility of obtaining an advance of the material can also be achieved by feeding the goods via an inlet device, e.g. a pair of rollers to which the screen drums are fed at a speed that is higher than the Ahnahmegeschwindig- speed of the first screen drum. The speed at which the heated gas is passed through the textile material also has an influence on the fixing time and thus on the production speed. The gas speed can be regulated by setting the fan speed accordingly. The gas velocity is further influenced by the density of the textile material lying on it; it is generally about 0.5 to about 5 m / sec. set.
Preferably, a gas velocity greater than about 2 m / sec. adhered to.
The heat transfer to the textile material and thus also the fixing time can, if necessary, be shortened by further measures. Thus, the textile material can be preheated before it enters the fixing device by being passed over heated rollers, infrared radiation or the like. It is also possible to place the screen drums or the textile material in the fixing device using suitable devices. z. B. infrared heater or to heat electrically. If the fixing system is adequately designed, it may also be possible to dispense with pre-drying of the padded or printed goods and drying and fixing can be carried out in the system.
Instead of rotating perforated drums, other suitable devices can also be used. So z. 13. Endless perforated belts (sieve belts) running in closed boxes are used, on which the textile material rests and through which the heated gas is directed, sucked or blown in a similar way to the sieve drums. Here, too, it is necessary to cover the perforation of the belts with a close-meshed screen fabric. A plurality of such boxes with sieve belts can also be connected one behind the other and the devices described for sieve drums can be transferred analogously to the boxes with sieve belts.
It is advisable to cool the goods after the fixation. For this purpose, the textile material after leaving the fixing device z. B. run over one or more cooling rollers or be cooled by inflating or passing cold air.
All inert, non-combustible gases or gas mixtures can be considered as gases which serve as heat carriers in the process according to the invention.
Suitable are e.g. B. nitrogen or carbon dioxide, preferably air is used. It is also possible to use steam alone or in a mixture with the gases mentioned, preferably with air.
An embodiment of a suitable sieve drum device is shown in the drawing. Show it:
1 shows the inlet part of a device in longitudinal section,
2 shows the outlet part of this device in longitudinal section,
3 shows a cross section through the device according to FIGS. 1 and 2.
The sieve drum dryer shown in the drawing has a closed housing 1. The interior of the housing 1 is divided by a wall 2 into a treatment room 3 and a fan room 4. In the treatment room 3, screen drums 5 under suction are arranged, which are covered with a close-meshed screen fabric covering 6. In the screening drums, the induced draft is prevented in a known manner on the material-free side by a cover 7. The suction in the sieve drums 5 is generated by means of fan wheels 8 assigned to the front of the sieve drums and provided in the fan chamber 4, which blow the drying air or the treated treatment medium sucked back into the treatment room 3 via heating pipes 9. A spreading roller 10 and a pair of rollers 11 are provided at the inlet of the device.
The pair of rollers 11 can advantageously be heated with steam.
The web-like textile material 12, optionally printed or padded and dried with dyes that can be fixed under the action of heat, is generally peeled off or, as shown in the drawing, brought to the device in docked fashion. In front of the dryer there is an inlet boom 13, which can also be attached to the dryer itself, via which the material is fed to the thermosoling device.
The outlet of the device is also closed or sealed with a pair of rollers 14. The web-shaped textile material is passed over a cooling drum 15 for rapid cooling before it is docked or dismantled. In the exemplary embodiment, the cooling drum is designed as a suction drum. However, a water-cooled roller can also be used in its place.
example 1
A fabric made of polyethylene terephthalate fibers of 3.2 denier and a cut length of 75 mm and wool in a mixing ratio of 55:45 is fixed in the device described below while hot air is passed through at 1850 C.
The device essentially consists of 4 rotating sieve drums with a diameter of 140 cm (diameter of the sieve openings: 8 mm), which are covered with a fine-pored, seamless sieve fabric (distance between the sieve wire threads: 0.12 mm). The drums are arranged horizontally one behind the other in a closed box. The inside of the sieve drums is under suction, whereby the air heated to 1850 C is sucked from the outside through the textile material, the sieve fabric and the perforation into the inside of the drums. The half of the drum shell that is not covered by the textile material is shielded from the air suction by a cover plate fixedly attached to the interior of the drum.
The padded and dried fabric is fed to the rotating screen drums with over-feeding and tension-free via a pair of rollers.
The fabric runs over half of the sieve drums; it is transferred to the next drum by means of the induced draft, with the left and right side of the goods alternately resting on the drums. After leaving the fixing device, the fabric runs over a cooling drum.
The number of revolutions of the sieve drums is set so that a fixing time of 5 seconds results. The goods content of the fixing device is 8.8 m and the production speed of the device is about 100 m / min. The jump in the warp direction achieved during fixation is 1.1%. In the weft direction, an entry of 3.3% is achieved.
When fixing the fabric on the usual tenter frame, a heating time of 30 seconds is necessary to achieve adequate fixation at 1850 C. The jump in the weft direction is 3.9% and in the warp direction 1.1%.
A comparison of the fabrics fixed by the two different methods shows practically no differences in terms of ironing shrinkage and the crease angle in the warp and weft. Even when measuring the free shrinkage at 1850 C for 30 seconds, there are no differences whatsoever.
Example 2
A fabric made of polyethylene terephthalate fibers of 1.2 denier and 40 mm cut length and cotton in a mixing ratio of 67:33 is heat-set at 1950 C for 10 seconds in the device described in Example 1. The fabric suffers an indentation of 2.8.0% in the weft direction and 2.0% in the warp direction.
For comparison, heat setting is also carried out at 1950 C on a conventional stenter frame with air inflated on both sides. After a fixing time of 30 seconds, the fabric shrinkage is 2.6% in the weft direction and 1.1% in the warp direction.
When comparing the tissues fixed by the two methods, there are practically no differences. When measuring the ironing shrinkage and the free shrinkage at 1850 C for 30 seconds, identical values are obtained. The test of the crease angles also shows no significant differences. The crease angles of the fabric fixed by the method according to the invention are 710 in the warp and 82 "in the weft. In the comparison fabric, the corresponding values are 73 and 780.
Example 3
A mixed fabric made of polyethylene terephthalate fibers and cotton in a mixing ratio of 67:33 is padded on the padder with a squeeze effect of 55 percent by weight with an aqueous liquor containing 30 g of the disperse dye of the formula per liter
EMI6.1
in commercial form and consistency and which has been adjusted to a pH of 5.5 with acetic acid.
The padded fabric is dried at 1400 ° C. for 40 seconds and then subjected to a heat treatment at 2200 ° C. for 10 seconds with air being passed through in the fixing device described below.
The device consists essentially of 4 rotating sieve drums with a diameter of 140 cm (diameter of the perforation: 8 mm), which are covered with a fine-pored, seamless sieve fabric (distance between the sieve wire threads: 0.12 mm). The drums are arranged horizontally one behind the other in a closed box. The inside of the sieve drums is under suction, whereby the air heated to 2200 C is sucked from the outside through the textile material, the sieve fabric and the perforation into the inside of the drums. The half of the drum shell that is not covered by the textile material is shielded from the air suction by a cover plate fixedly attached to the interior of the drum.
The padded and dried fabric is fed to the rotating screen drums with over-feeding and tension-free via a pair of rollers.
The fabric runs over half of the sieve drums; it is transferred to the next drum by means of the induced draft, with the left and right side of the goods alternately resting on the drums. The goods content of the fixing device is 8.8 m and the production speed of the device with the selected setting of 10 seconds fixing time is about 50 m / min.
After leaving the fixing device, the fabric is rinsed in the usual way and treated at 950 ° C. with a liquor which contains 5 cm3 of 32.5% sodium hydroxide solution, 3 g of hydrosulfite and 2 g of a nonionic detergent in one liter of water.
Then it is rinsed hot and cold. A fabric is obtained in which the polyester component is colored deep orange.
If the heat setting is carried out in the usual way, also at 2200 C on a stenter, a setting time of 45 seconds is required in order to color the polyester component to the same depth.
In the same way, favorable results are obtained when, in the procedure according to the invention described above, instead of the above-mentioned disperse dye, 30 g of the blue disperse dye of the formula are used
EMI6.2
or 30 g of the blue disperse dye of the formula
EMI6.3
can be used.
Example 4
A fabric made of cellulose triacetate is padded on the padder with a squeeze effect of 50 percent by weight with an aqueous liquor which is adjusted to pH 6 and which contains 30 g per liter of the dispersion dye of the formula
EMI6.4
Contains in the customary form and condition.
The padded fabric is dried at 1400 ° C. for 40 seconds. Thereafter, air at 2100 ° C. is passed through for 10 seconds in the fixing device described in Example 3. After leaving the fixing device, the fabric runs over a cooling drum; it is then aftertreated in the same way as indicated in Example 3. An intensely yellow colored fabric is obtained.
If the thermal insulation is carried out in the usual way on a tenter frame, also at 210 ° C., a fixing time of 45 seconds is required to achieve the same depth of color.
Example 5
A nylon fabric is padded on the padder with a squeeze effect of 50 percent by weight with an aqueous liquor adjusted to pH 6 which contains 40 g of the dye of the formula per liter
EMI6.5
Contains in the customary form and condition.
The padded fabric is dried at 1400 ° C. for 40 seconds. It is then subjected to thermal insulation in the fixing device described in Example 3 for 10 seconds while air at 2000 ° C. is passed through.
After leaving the fixing device, the fabric runs over a cooling drum; it is then aftertreated in the same manner as described in Example 3.
A strong red-brown colored fabric is obtained.
If the thermal insulation is carried out in the usual way on a tenter frame, also at 2000 C, a fixing time of 40 seconds is required in order to obtain the same depth of color.
Example 6
A mixed fabric made of polyethylene terephthalate fibers and cotton in a mixing ratio of 67:33 is padded on the padder with a squeeze effect of 60 percent by weight with an aqueous liquor containing 2 g of the leuco vat ester dye (C. I.
No. 60531) (Color Index 1956, Second Edition, Volume 3) in commercial form and consistency, 2 g of ammonium sulfate and 2 g of a reaction product of 1 mole of nonylphenol and 8 moles of ethylene oxide.
The padded fabric is dried at 1200 ° C. for 3 minutes. Thereafter, air at 2200 ° C. is passed through for 25 seconds in the fixing device described in Example 1. The fabric is then treated for 3 minutes at 95 ° C. with an aqueous liquor which contains 2 g soda and 2 g soap per liter of water.
A yellow coloration is obtained in which the polyester and cotton components are colored tone-on-tone.
If the thermal insulation is carried out in the usual way on a tenter frame, also at 2200 ° C., a fixing time of 50 seconds is required in order to obtain the same depth of color.
In the same way, favorable results are obtained if, in the procedure according to the invention described above, 3 g of one of the dyes of the following C.I. numbers are used instead of the above-mentioned leuco vat ester dye:
C. I. Number 73 046 Blue color
C. I. Number 73 361 red color
C. I. Number 59 831 Green color
C. I. Number 73 671 gray coloring
C. I.
Number 70 801 brown coloring
PATENT CLAIM 1
Continuous one-step heat-setting process for web-like textile materials consisting entirely or partially of synthetic fibers and / or for the uniform setting of heat-fixable dyes applied to these materials, in which the textile materials supported by perforated means of transport and spread out on them are heated from 170-2300 C as a result of suction Gas are flowed through, characterized in that perforated means of transport are used, the surfaces of which come into contact with the textile material are provided with a close-meshed sieve fabric covering, that the textile material is retained on the sieve fabric covering of the means of transport (s) as a result of so doing, and the duration of the entire fixing treatment is less than 15 seconds.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that a rotating sieve drum is used as the transport element.
2. The method according to claim I, characterized in that the fixation is carried out on several consecutively connected, suction-powered rotating screen drums over which the textile material runs, with hot gas alternately flowing through the textile material on the individual drums.
3. The method according to claim I, characterized in that screen drums are used whose jacket has a multiple screen mesh cover.
4. The method according to claim I, characterized in that screen drums are used whose screen fabric cover has no seam.
5. The method according to claim I, characterized in that the textile material is subjected to heat setting without tension.
PATENT CLAIM II
Textile material treated by the method according to claim I.
SUBCLAIMS
6. Textile material according to claim II, characterized in that it is in the form of a textile fabric, e.g. a woven, knitted or nonwoven fabric.
7. Textile material according to claim II, characterized in that it is printed or colored.
PATENT CLAIM III
Use of the method according to claim I for sheet-like textile fabrics made of synthetic fiber materials.