Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Nassbehandlung einer Textilbahn, bei dem die Bahn unabhängig von der Behandlungsflotte aufgeheizt und dann im Gleichlauf mit einer separat aufgeheizten Behandlungsflotte durch diese hindurchgeführt wird, wobei die der Bahn pro Längeneinheit zugeordnete Menge an Be handlungsfiotte gleichbleibender Konzentration und Zusammensetzung, die Bahngeschwindigkeit und die Behandlungstemperatur aufeinander abgestimmt werden und der Behand lungsfiotte eine solche zusätzliche konvektive Bewegung mit Bewegungskomponenten senkrecht zur Bahnoberfläche erteilt wird, dass das ursprünglich in der Behandlungsflotte enthaltene Behandlungsmittel am Ende der Behandlungsstrecke weitgehend verbraucht ist.
Die hier verwendete Bezeichnung Textilbahn bezieht sich auf breitgeführte Bahnen, wie beispielsweise Gewebeund Gewirkbahnen, getuftete Textilbahnen, Faservliese, Garnscharen, Faserbänder und dergleichen.
Es ist bei kontinuierlichen Textil-Veredlungsbehandlungen das vorherrschende Prinzip, dass auf die zu behandelnde Bahn in einer Behandlungsmittel-Auftragseinrichtung, z. B.
ein Foulard, laufend eine konstant bleibende Menge der die Behandlungsmittel in immer gleichbleibender Konzentration enthaltenden Flüssigkeit aufgetragen wird. Dabei muss das von der Bahn durchlaufene Flottenvolumen möglichst klein sein, damit sich dieses aus der laufend zugegebenen Behand lungsfiotte schnell erneuert.
Der jeweilige Behandlungsmittelauftrag wird dabei meist bei niedrigen oder mittleren Temperaturen ausgeführt. Abgesehen von einigen Kaltverweilverfahren und den Verfahren mit Trocknungen der mit dem Behandlungsmittel imprägnierten Bahn schliesst sich ihm eine besondere Nasswärmebehandlung, bevorzugt im Wasserdampf, an, bei der die Bahn und die aufgetragene Behandlungsflotte gemeinsam auf eine günstige Reaktionstemperatur aufgeheizt und eine gewisse Zeit auf dieser Temperatur gehalten werden.
Dieses Verfahren des kontinuierlichen, dosierten Behandlungsmittelauftrages bei niedriger oder mittlerer Temperatur, der gemeinsamen Aufheizung von Behandlungsmittel und Textilbahn auf die optimale Reaktionstemperatur und der anschliessenden Wärmeverweilbehandlung kommt heute praktisch in all den Fällen kontinuierlicher Veredlungs- und insbesondere Färbe- behandlungen zur Anwendung, bei denen eine absolute Konstanz der Konzentration des mit dem Textilmaterial in Verbindung gebrachten Behandlungsmittels vom Beginn bis zum Ende einer Partie gefordert werden muss.
Durch diese Forderung ist die kontinuierliche Veredlungsbehandlung in heissen Behandlungsflotten mit zwangläufig grösseren Volumina, die meist unabhängig von der zu behandelnden Textilbahn aufgeheizt werden und bei denen gleichsam das Tränken mit dem Behandlungsmittel und die Reaktionswärmebehandlung ein gemeinsamer Vorgang sind, bisher auf geringere Qualitätsanforderungen bzw. auf Verfahren beschränkt, deren Verfahrensergebnisse nicht so sehr abhängig von der jeweiligen Konzentration der Behandlungsflotte sind.
Es hat nicht an Bemühungen gefehlt, bei der kontinuierlichen Nassbehandlung die hier angegebenen Probleme z. B.
dadurch zu lösen, dass man das Volumen der jeweils mit dem Textilmaterial in Wechselwirkung gebrachten Behandlungsflotte stark herabsetzt. In der in den USA entwickelten und in der deutschen Patentschrift Nr. 820 590 beschriebenen sogenannten Williams-Unit wurden zu diesem Zweck Verdrängungskörper zwischen die vertikalen Führungen der Bahnen eingesetzt. Diese Unit konnte aber z. B. für das Kontinuefärben nur zum Einsatz kommen, wenn Partien von über 10 000 m gefärbt werden sollten oder wenn die Forderungen an Endengleichheit der Färbungen nicht sehr hochgeschraubt waren. Die kontinuierliche Heiss-Nassbehandlung ist daher trotz ihrer an sich grossen Vorteile gegenüber dem Verfahren mit getrenntem Behandlungsmittelauftrag und anschliessender Aufheizung und Wärmeverweilbehandlung, z.
B. in der kontinuierlichen Färberei neuer Fasern und bei anderen Prozessen der modernen Textilveredlung mit hohen Qualitätsanforderungen, nicht zum Einsatz gekommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Heiss-Nassbehandlung besonderer Art unter Beibehaltung aller ihrer prinzipiellen Vorteile, wie a) Arbeiten mit wesentlich geringeren Behandlungsmittelkonzentrationen als beim Arbeiten mit Auftragsimprägnierungen, b) Einwirken des Behandlungsmittels aus einer das ganze Textilmaterial einhüllenden, alle etwaigen Zwischen- und Hohlräume ausfüllenden Behandlungsflotte heraus, c) der Möglichkeit eines leichteren Hinwanderns bestimmter Komponenten des Behandlungsmittels zu einzelnen Bestandteilen des Textilmaterials wie z.
B. beim Differential Dyeing , d) damit auch wesentlich bessere Durchdringung des Textilmaterials durch das Behandlunggsmittel, e) wesentlich bessere Möglichkeit der Aufheizung der Be handlungsfiotte getrennt und unabhängig von der zu behandelnden Textilbahn, f) schonende Behandlung des Textilmaterials, insbesondere bei empfindlichen Materialien, da Abquetschdosierungen, wie beim Standard-Imprägnieren, entfallen, g) nur einfache Aufgabenstellung für etwaiges Nachwaschen, da z.
B. der Auftrag von Verdickungsmitteln und dergleichen völlig entfällt, usw., so zu gestalten, dass sie, trotz ungünstiger Voraussetzungen, die Verfahrenseigenschaften einer Kontinuebehandlung mit dosiertem Behandlungsmittelauftrag über den gesamten Verfahrensablauf, bezüglich guter Konstanz der Behandlungsmittelkonzentration, und damit deren grosse Vorteile bezüglich Sicherung der Endengleichheit der Veredlungsbehandlung annimmt bzw. aufweist.
Gleichzeitig soll auch der grosse wirtschaftliche Nachteil der bisherigen Nassbehandlung beseitigt werden, der darin besteht, dass immer grössere Restpartien von Behandlungsflotte am Ende eines Veredlungsprozesses übrigbleiben.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Flottenverhältnis 1:10 bis 1:40 beträgt, und dass die Be handlungsfiotte und die Textilbahn mit annähernd gleicher Geschwindigkeit in mindestens einmaliger horizontaler Planführung bewegt werden und zum ständigen, den Gleichlauf nicht störenden Ausgleich der Behandlungsmittelkonzentration wiederholt Behandlungsflotte, die unten abgezogen wird, der Textilbahn von oben her wieder zugeführt wird.
Im Zusammenhang mit der Lösung der gestellten Aufgabe wurden wertvolle neue wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen, nämlich
1. dass entgegen den bisherigen Verfahrenspraktiken mit Systemen, wie der Williams-Unit , für eine kontinuierliche Heiss-Nassbehandlung mit Chemikalienreaktionen an den Oberflächen des behandelten Textilmaterials oder mit Substanzübertragungen, wie beim kontinuierlichen Färben, wirklich stabile Verfahrensergebnisse nicht zu erreichen sind, wenn sich die Reaktionswirkungen bzw. die Substanzübertragungen auf den Bereich hoher Differenzen der Konzentrationen zwischen der behandelnden Flüssigkeit und dem Oberflächenbereich des behandelten Textilmaterials beschränken, d. h., dass versucht werden sollte, auch bei kontinuierlichen Heiss-Nassbehandlungen Verfahrenseigenschaften nach Art von stationären Erschöpfungschemikalienbehandlungen bzw.
Ausziehfärbungen zu erreichen,
2. dass sich eine Konstanz der physikalischen und chemischen Verfahrensbedingungen insbesondere in der Anlaufphase des kontinuierlichen Prozesses und damit die angestrebte hochwertige Endengleichheit des Behandlungsergebnisses entgegen bisherigen Verfahrenspraktiken ohne komplizierte Anpassungen der jeweiligen Behandlungsmittelkonzentration nur erreichen lassen, wenn auch bei der kontinuierlichen Nassbehandlung vom Einlauf einer zu behandelnden Partie an jeder Längeneinheit der Textilbahn eine konstante Menge von Behandlungsflotte zugeordnet wird und beide, Einheit der Textilbahn und zugeordnete Mengen an Be handlungsfiotte - durch geeignete Mittel zusammengehalten - durch den Behandlungsprozess geführt werden.
Aus 1. und 2. ergibt sich ein kontinuierliches Nassbehandlungsverfahren mit Gleichlauf von zu behandelndem Textilmaterial und Behandlungsflotte, d. h. mit der gleichartigen Anordnung wie beim B ehandlungsmittelauftragsverfahren und mit möglichst weitgehendem Ausziehen bzw. Erschöpfen des Behandlungsmittels aus der Behandlungsflotte vom Einlauf der ersten Längeneinheiten einer Partie an bis zum Auslauf ihres Endstücks.
Da nun weitgehende Auszieh- bzw. Neutralisationsgrade mit asymmetrisch einem stabilen Endwert zusteuernden Verfahrenswirkungen für ein breites Gebiet der Verfahrensanwendung bisher nur in relativ langen Behandlungszeiten zu erreichen war, mussten vorteilhaft auch neuartige Bedingungen entwickelt werden, um zu wirtschaftlich günstigen, d. h.
möglichst kurzen Behandlungszeiten und damit Behandlungswegen zu kommen.
Für das neue Kontinuebehandlingsverfahren mit Material- und Behandlungsmittelgleichlauf und weitgehender Ausziehcharakteristik wurden beispielsweise folgende zum Teil bedeutende Steigerungen der Behandlungswirkungen, insbesondere gegenüber den Wirkungen von stationären, diskontinuierlichen Flüssigkeitsbehandlungen erreicht.
3. Durch Arbeiten mit höchstmöglichen Behandlungstemperaturen vom Einlauf der Textilbahn, d. h. vom Beginn der Flüssigkeitseinwirkung an, und zwar wahlweise a) durch Arbeiten bei Siedetemperatur bei Nassbehandlungen mit wässrigen Lösungen, besonders aber b) durch Arbeiten im Temperaturbereich von 110-200 C je nach Art des zu behandelnden Textilmaterials, d. h. beim Einsatz weiterhin mit wässrigen Lösungen durch Arbeiten bei höheren Drücken als normalem Atmosphärendruck, oder durch Ersetzen des Wassers durch bei wesentlich höheren Temperaturen siedende Lösungsmittel, c) durch getrenntes Aufheizen bzw.
Vorheizen von Textilbahn und Behandlungsflotte;
4. durch Anwenden von allgemeinen Massnahmen zur spürbaren Steigerung der Wechselwirkung und des Substanzaustausches, wie a) durch Erzeugen von zusätzlichen konvektiven Flottenbewegungen mit wesentlichen Bewegungskomponenten senkrecht zur Bahnoberfläche, b) durch Arbeiten mit möglichst niedrigen Verhältnissen des Gewichtes der Behandlungsflotte zum Gewicht der Textilbahn und damit günstigeren, d. h. höheren Ausgangskonzentrationen des Behandlungsmittels zum Beginn des Prozesses.
Aus 3. und 4. können jeweils in weiter Variationsbreite die für die einzelnen Veredlungsbehandlungen vorteilhaften thermischen und hydrophysikalischen Massnahmen ausgewählt, insbesondere kombiniert werden.
Das getrennte Aufheizen von Textilbahn und Behand lungsfiotte, das gleichzeitige Einführen von beiden in den Prozess und die Möglichkeit des gezielten Nachheizens, ja sogar eines Steigerns oder eines Nachlassens der Temperaturen während des Prozesses bieten wertvolle bisher nicht gekannte Variationsmöglichkeiten der thermischen Gestaltung der Behandlungen.
Wie dargestellt, erfährt das beschriebene Verfahren eine bedeutende Ausweitung, wenn die Siedetemperaturen von wässrigen Lösungen, insbesondere zur wünschenswerten Abkürzung der Behandlungsprozesse, nicht ausreichen. Es ergeben sich dann viele neue und wertvolle Kombinationen des beschriebenen Verfahrens mit einer Nassbehandlung unter Hochdruck einerseits und mit einer Nassbehandlung mit Einsatz höher siedender Lösungsmittel anderseits.
So kann als sicher angenommen werden, dass besonders die letzte Variation, z. B. als kontinuierliche Lösungsmittelfärberei und als kontinuierliche Lösungsmittelhochveredlung, ganz bedeutende neue Möglichkeiten erschliesst.
Sorgfältige Auswertungen der neuen Erkenntnisse haben nun zu verschiedenen verfahrenstechnischen Formen der neuen kontinuierlichen Nassbehandlung mit sorgfältig gesteuertem Gleichlauf von Textilbahn und Behandlungsflotte, weitgehender Auszieh- bzw. Erschöpfungscharakteristik und mit besonderen Mitteln verstärkten Behandlunsmittelwirkungen geführt. Diese neuen Formen werden anhand von Beispielen weiter unten beschrieben.
Hier zunächst noch wertvolle spezielle Daten. Als günstige Verhältnisse der Gewichte der Behandlungsflotte und des behandelten Materials haben sich etwa 10:1 bis 30:1 bei schweren Materialstrukturen, wie z. B. Möbelbezugsstoffen und textilen Bodenbelägen, und von 20:1 bis 40:1 für mittlere und leichtere Materialien herausgestellt.
Mit dem Wert 15:1 des Flottenverhältnisses konnten z. B.
kontinuierliche Ausziehfärbungen von Tufted-Teppichen von etwa 100 g/m2 aus Polyamidfasern in 0,2 %Der Flotte von Säurefarbstoffen in wässriger Lösung, einem Arbeiten bei Siedetemperatur, einem getrennten Aufheizen von Textilbahn und Farbflotte und kontrollierter laufender Konvektivbewegung der Behandlungsflotte ohne Zusatz besonderer chemischer Hilfmittel erreicht werden. Die Abbildung 1 zeigt den Verlauf des kontinuierlichen Abfalls des jeweiligen Farbstoffgehaltes in der Behandlungsflotte in Abhängigkeit von der Behandlungszeit. Schon nach zwei Minuten wird eine Restkonzentration von 10% unterschritten. Der Farbausfall war hervorragend und allen bisherigen Kontinuefärbeergebnissen, bevorzugt nach dem Behandlungsmittelauftrags- und Dämpfverfahren, sichtbar überlegen.
Mit einem Flottenverhältnis von 25:1 konnten mittelschwere Polyestergewebe von 175 g/m2 in einer 0,25 %igen Lösung von Dispersionsfarbstoffen in einem wasserlöslichen hochsiedenden Lösungsmittel bei 175 C Temperatur der Be handlungsfiotte mit hervorragender Endengleichheit und bestem Farbausfall in 50 sec Behandlungszeit gefärbt werden.
Beim Arbeiten mit hochsiedenden Lösungsmitteln hat sich, wie beim Thermosolfärbeverfahren, die vorteilhafte Möglichkeit ergeben, den Vorgang der Veredlungsbehandlung mit der Aufgabe der Formstabilisierung gewebter oder gewirkter Textilmaterialien aus synthetischen Fasern zu verbinden.
Die Möglichkeit, die Behandlungsflotte vor ihrem Einbringen in den Prozess getrennt aufzuheizen, erschliesst auch die vorteilhafte Möglichkeit, die Textilbahn vor ihrem Einlauf in die Behandlungsflotte durch geeignete Mittel, z. B.
durch Dämpfen oder durch Strahlungs- oder Kontaktbeheizung, annähernd auf die Behandlungstemperatur aufzuheizen und sie auch sorgfältigst zu entlüften.
Bei schwierig zu führenden Textilbahnen, insbesondere solchen mit empfindlichen Oberflächenstrukturen, bietet sich mit dem beschriebenen Verfahren eine einfache einmalige horizontale oder auch vertikale Planführung der dann breitgeführten Textilbahn und der ihr zugeordneten Behandlungsflotte mit einer Führungslänge von 10 m und mehr vorteilhaft an. Die Vorteile dieser Führung bleiben bei einmaliger Umlenkung, d. h. bei einer Doppelplanführung noch erhalten, wenn, wie bei Florgeweben, nur eine Seite besonders empfindlich ist. Selbstverständlich ist bei nicht so empfindlichen speziellen Textilmaterialien auch eine Vi elfachpl anführung mit mehr als einmaliger Umlenkung verwendbar.
Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, nicht eine nach oben offene horizontale Planführung vorzusehen, sondern eine nach oben abgedeckte Führung, so dass sich ein geschlossener Kanal ergibt.
Es hat sich für die Textilbahn als besonders wertvoll erwiesen, innerhalb der Gleichlaufführung der heissen Be handlungsfiotte einen ständigen sorgfältigen Ausgleich der Behandlungsmittelkonzentration quer zur Laufrichtung der Bahn, bevorzugt durch eine den Flottengleichlauf in der Laufrichtung nicht störende, reine Querzirkulation vorzunehmen
Vorteilhaft ist es, dem Verfahren jeweils frische Behand lungsfiotte in entsprechend geringerer Menge und höherer Konzentration zuzuführen, diese mit der wiederholt umlaufenden Behandlungsflotte zu dem gewünschten Flottenverhältnis von etwa 10:1 bis 50:
:1 bei entsprechend geringerer Behandlungsmittelkonzentration zu vermischen und am Ende des Verfahrens eine der Menge der am Anfang zugeführten frischen Behandlungsflotte entsprechende Menge verbrauchter Behandlungsflotte aus dem Verfahren abzuführen.
Weitere wertvolle Anwendungen und vor allem Ausweitungen des beschriebenen Verfahrens werden dadurch erreicht, dass der rein konvektive Behandlungsmittelübergang bevorzugt in der ersten Phase der Nassbehandlung durch einen vorgeschalteten Behandlungsflottenauftrag an sich bekannter Art, z. B. auf einem Imprägnierfoulard, ergänzt wird.
Der praktische Ablauf dieser Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens vollzieht sich wie folgt:
Auf die zu behandelnde Bahn wird vor dem Einlauf in die Hauptnassbehandlung, z. B. auf einem Imprägnierfoulard, zusätzlich eine Behandlungsflüssigkeit mit einem Abquetscheffekt von etwa 50 bis 100% aufgetragen. Diese zusätzliche Behandlungsflüssigkeit kann vorteilhaft selbst oder vermittels besonderer Behandlungsmittel die nachfolgende Hauptflottenimprägnier- und Wärmebehandlung in günstiger Weise vorbereiten und in ihrem Verfahrensablauf fördern. Mit der nachfolgenden kontinuierlichen Nassbehandlung werden dann das oder die Hauptbehandlungsmittel zur kontinuierlichen Einwirkung auf die nun in gewisser Weise vorimprägnierte oder vorpräparierte Bahn gebracht.
Diese Verfahrensvariante erlaubt vielfältige und wirksame Kombinationsbehandlungen von Behandlungsmitteln, d. h. von Hilfs- und von Hauptbehandlungsmitteln vielfältiger Art, insbesondere solcher, die sich in ihrer Wirkung auf das Textilmaterial der zu behandelnden Bahn gegenseitig stören würden, dann solcher, die in ihrer Wirkung vorteilhaft zeitlich hintereinander geschaltet werden sollten und schliesslich solcher, die besser erst an der Oberfläche der behandelten Bahn miteinander in Wechselwirkung treten.
In einer weiteren wertvollen Gestaltungsvariante dieser Ausführungsform kann schon ein Teil des oder der Hauptbehandlungsmittel, z. B. beim Färben der Farbstoffe, mit dem vorgeschalteten zusätzlichen B ehandlungsflottenauftrag vor der eigentlichen kombinierten Imprägnier- und Wärmebehandlung in der Hauptbehandlungsflotte auf die zu behandelnde Textilbahn aufgetragen werden.
In diesem Fall dient die letztere zunächst der ergänzenden und dabei vorteilhaft egalisierenden Behandlungsmittel Übertragung, und dieser überlagert wie bei allen anderen Variationen der Reaktions- und Fixierwärmebehandlung.
Diese Verfahrensvariante kann sich sowohl auf die mengenmässige Aufteilung des oder der gleichen Behandlungsmittel, insbesondere bei Farbstoffen, als auch auf eine Aufteilung nach verschiedenen Arten der Hauptbehandlungsmittel beziehen.
So könnte vorteilhaft beim Färben von Textilbahnen aus Fasermischungen der oder die Farbstoffe für den einen Faseranteil mit dem vorgeschalteten Behandlungsmittelauftrag auf die zu färbende Bahn aufgetragen werden, während der oder die Farbstoffe für den anderen Faseranteil mit der Hauptnassbehandlung auf die zu färbende Bahn übertragen würde.
Die Farbstoff-Reaktions- und Fixierwärmebehandlung wird dann gemeinsam von der Wärmebehandlung in der heissen Flotte übernommen.
Natürlich sollten die Farbstoff-Faserkombinationen mit der grösseren Affinität zueinander den Farbstoffauftrag im vorgeschalteten Flottenauftrag erhalten. Eingehende erprobungen haben gezeigt, dass es gar nichts schadet, wenn ein Teil der mit dem vorgeschalteten B ehandlungsmittelauftrag auf die Bahn aufgebrachten Behandlungsmittel zunächst nach dem Eintritt in die Behandlungsflotte der Hauptbehandlung von dieser aufgenommen wird. Der für dieses Verfahren bezeichnende Gleichlauf von B ehandlungsmittel und zu behandelnder Bahn sorgt dafür, dass dieser Anteil von Behandlungsmittel reproduzierbar gleichmässig von der Textilbahn wieder aufgenommen wird.
In besonderen Fällen kann das wesentliche Behandlungsmittel eines Behandlungsprozesses vollständig mit dem vorgeschalteten Behandlungsflüssigkeitsauftrag auf die zu behandelnde Bahn aufgetragen werden. Dann dient die anschliessende Nass-Wärmebehandlung bevorzugt der Förderung der Reaktion des Behandlungsmittels mit dem Textilmaterial der zu behandelnden Bahn bzw. seiner Fixierung auf diesem. Vorteilhaft können der Wärmebehandlungsflotte aber noch chemische Hilfsmittel beigegeben werden, die die Behandlungswirkung fördern.
Im nachstehenden wird eine zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens geeignete Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens, bevorzugt zum kontinuierlichen Färben von schwerem Textilmaterial, insbesondere von Teppichen mit druckempfindlichem Flor.
1 ist die zu behandelnde Textilbahn. 14 ist die Hochführungs- und Einlauftransportwalze. Da die Textilbahn hier noch kalt ist, kann sie mit der bei höheren Temperaturen im nassen Zustand empfindlichen Seite noch auf der Walzenfläche aufliegen. Mit 15 ist der untere und mit 16 der obere lang ausgedehnte flache Behandlungsbehälter für die gemeinsame Aufnahme der zu behandelnden Bahn 1 und der aus dem Zufluss 3 ausfliessenden vorgeheizten Behandlungsflotte bezeichnet. 17 sind Vorrichtungen bzw. Niederhalter, die dafür sorgen, dass die Textilbahn ständig unterhalb der Flottenoberfläche gehalten wird. 18 sind die sich quer über die ganze Breite der flachen Behandlungsbehälter erstreckenden Zusatzheizkörper, die wiederum wahlweise mit Niederdruckdampf oder mit höher siedenden Heizflüssigkeiten gefüllt sind.
Die Überläufe 9 regeln einerseits die Flottenstände im unteren und oberen Behandlungsbehälter und damit das vorher ausgewählte Verhältnis der Durchlaufgewichte von Be handlungsfiotte und Textilbahn und anderseits den Abfluss aus dem jeweiligen Behandlungsbehälter. Die Pumpe 19 pumpt die aus dem unteren Behandlungsbehälter 15 abfliessende Behandlungsflotte über den Zulaufverteiler 20 zum oberen Behandlungsbehälter. Die Förderungs-, Übertragungsund Umlenkwalze 21 fördert die Textilbahn aus dem unteren in den oberen Behandlungsbehälter. Die Ausziehwalzen 22 heben die behandelte Textilbahn aus dem Endteil des oberen Behandlungsbehälters heraus und führen sie ganz aus dem Behandlungsbereich heraus. Vorteilhaft wird der ganze Behandlungsbereich durch das Gehäuse 23 von der äusseren Atmosphäre abgeschlossen.
Der vom Gehäuse 23 umschlossene Raum kann vorteilhaft mit Wasserdampf gefüllt werden.
Aus dem Abfluss 10 wird die weitgehend ausgezogene Be handlungsfiotte am Ende des Behandlungsprozesses abgelassen.
Fig. 3 zeigt die Anordnung der Mischkammern 25 bei einer Anlage gemäss Fig. 2. Die Textilbahn 1 wird dabei über die Unterbrechungen, in denen auf engstem Raum immer wieder eine Querdurchmischung der B ehandlungsflotte zum Konzentrationsausgleich erfolgt, mittels besonderen Führungsflächen 26 hinweggeleitet. Die Behandlungsflotte wird dabei an der Vorderseite der Führungsflächen 26 aus den Behandlungsbehältern abgeführt, gelangt dann in die Mischkammern 25, wird dort mit der von der Bahnkante abgezogenen Behand lungsfiotte durchmischt und tritt an der Rückseite der Führungsflächen 26 wieder in die Behandlungsbehälter 15 bzw.
16 ein.
The present invention relates to a method for the continuous wet treatment of a textile web, in which the web is heated independently of the treatment liquor and then passed through this in synchronism with a separately heated treatment liquor, the amount of treatment liquor assigned to the web per unit length of constant concentration and composition, the web speed and the treatment temperature are coordinated with one another and the treatment fiotte is given such an additional convective movement with movement components perpendicular to the web surface that the treatment agent originally contained in the treatment liquor is largely used up at the end of the treatment section.
The term textile web used here refers to wide webs, such as woven and knitted webs, tufted textile webs, nonwovens, yarn sheets, fiber ribbons and the like.
In the case of continuous textile finishing treatments, it is the prevailing principle that the web to be treated is applied in a treatment agent application device, e.g. B.
a padder, a constant amount of the liquid containing the treatment agent in constant concentration is applied continuously. The volume of the liquor passed through by the track must be as small as possible so that it can be quickly renewed from the continuously added treatment bottle.
The respective treatment agent application is usually carried out at low or medium temperatures. Apart from some cold dwell processes and the processes with drying of the web impregnated with the treatment agent, it is followed by a special wet heat treatment, preferably in steam, in which the web and the applied treatment liquor are heated together to a favorable reaction temperature and kept at this temperature for a certain time will.
This process of continuous, metered application of treatment agent at low or medium temperature, the joint heating of treatment agent and textile web to the optimum reaction temperature and the subsequent thermal dwell treatment is nowadays used in practically all cases of continuous finishing and especially dyeing treatments in which an absolute Consistency of the concentration of the treatment agent brought into contact with the textile material must be required from the beginning to the end of a batch.
As a result of this requirement, the continuous finishing treatment in hot treatment liquors with inevitably larger volumes, which are usually heated independently of the textile web to be treated and in which impregnation with the treatment agent and the reaction heat treatment are a common process, has so far been subject to lower quality requirements or processes limited, the process results are not so much dependent on the respective concentration of the treatment liquor.
There has been no lack of efforts to solve the problems cited here, e.g. B.
to be solved by greatly reducing the volume of the treatment liquor brought into interaction with the textile material. In the so-called Williams Unit developed in the USA and described in German Patent No. 820 590, displacement bodies were inserted between the vertical guides of the tracks for this purpose. This unit could e.g. B. can only be used for continuous dyeing when parts of over 10,000 m are to be dyed or when the requirements for the end uniformity of the dyeings were not very high. The continuous hot-wet treatment is therefore, despite its inherently great advantages over the process with separate treatment agent application and subsequent heating and thermal dwell treatment, z.
B. in the continuous dyeing of new fibers and in other processes of modern textile finishing with high quality requirements, has not been used.
The present invention is based on the object of providing a continuous hot-wet treatment of a special kind while retaining all of its principal advantages, such as a) working with significantly lower treatment agent concentrations than when working with application impregnations, b) action of the treatment agent from one that envelops the entire textile material, all any intermediate and hollow spaces filling treatment liquor out, c) the possibility of easier migration of certain components of the treatment agent to individual components of the textile material such.
B. with differential dyeing, d) thus also much better penetration of the textile material by the treatment agent, e) much better possibility of heating the Be handlungsfiotte separately and independently of the textile web to be treated, f) gentle treatment of the textile material, especially with sensitive materials, since squeeze dosing, as with standard impregnation, is not necessary, g) only simple task for any rewashing, since z.
B. the application of thickeners and the like is completely omitted, etc., so that, despite unfavorable conditions, the process properties of a continuous treatment with metered application of treatment agent over the entire process, with regard to good constancy of the treatment agent concentration, and thus their great advantages in terms of security the end equality of the finishing treatment assumes or has.
At the same time, the major economic disadvantage of the previous wet treatment is to be eliminated, which consists in the fact that ever larger remnants of the treatment liquor remain at the end of a refining process.
According to the invention, this is achieved in that the liquor ratio is 1:10 to 1:40, and that the treatment float and the textile web are moved at approximately the same speed in at least one horizontal plan and repeated treatment liquor for constant, synchronous compensation of the treatment agent concentration , which is pulled off at the bottom, is fed back to the textile web from above.
In connection with the solution of the given task, valuable new scientific knowledge was gained, namely
1. that contrary to previous process practices with systems such as the Williams Unit, for a continuous hot-wet treatment with chemical reactions on the surfaces of the treated textile material or with substance transfers, as in continuous dyeing, really stable process results cannot be achieved if the Restrict reaction effects or the substance transfers to the area of high differences in concentrations between the liquid to be treated and the surface area of the textile material treated, d. This means that an attempt should be made, even in the case of continuous hot-wet treatments, to establish process properties in the manner of stationary exhaustion chemical treatments or
To achieve exhaust dyeing,
2. that a constancy of the physical and chemical process conditions, especially in the start-up phase of the continuous process, and thus the desired high-quality end equality of the treatment result, contrary to previous process practices, can only be achieved without complicated adjustments of the respective treatment agent concentration, even if with continuous wet treatment from the inlet of the one to be treated Part of each length unit of the textile web is assigned a constant amount of treatment liquor and both the unit of the textile web and assigned amounts of Be treatment liquor - held together by suitable means - are passed through the treatment process.
A continuous wet treatment process with synchronism of the textile material to be treated and the treatment liquor results from 1. and 2. H. with the same arrangement as in the treatment agent application process and with the greatest possible extraction or exhaustion of the treatment agent from the treatment liquor from the inlet of the first length units of a batch to the outlet of its end piece.
Since now extensive exhaustion or neutralization degrees with process effects asymmetrically controlling a stable final value for a broad area of process application could only be achieved in relatively long treatment times, new conditions had to be advantageously developed in order to achieve economically favorable, i.e. H.
The shortest possible treatment times and thus treatment routes.
For the new continuous treatment process with material and treatment agent synchronism and extensive extraction characteristics, for example, the following, in some cases significant, increases in the treatment effects, especially compared to the effects of stationary, discontinuous liquid treatments, were achieved.
3. By working with the highest possible treatment temperatures from the inlet of the textile web, i. H. from the start of the action of the liquid, either a) by working at the boiling temperature for wet treatments with aqueous solutions, but especially b) by working in the temperature range of 110-200 C depending on the type of textile material to be treated, d. H. when using aqueous solutions by working at higher pressures than normal atmospheric pressure, or by replacing the water with solvents boiling at significantly higher temperatures, c) by separate heating or
Preheating of textile web and treatment liquor;
4. by applying general measures to noticeably increase the interaction and the exchange of substances, such as a) by generating additional convective liquor movements with essential movement components perpendicular to the web surface, b) by working with the lowest possible ratios of the weight of the treatment liquor to the weight of the textile web and thus cheaper, d. H. higher initial concentrations of the treatment agent at the beginning of the process.
From 3 and 4, the thermal and hydrophysical measures advantageous for the individual finishing treatments can be selected, in particular combined, in a wide range of variations.
The separate heating of the textile web and the treatment fleece, the simultaneous introduction of both into the process and the possibility of targeted reheating, even increasing or decreasing the temperatures during the process, offer valuable, previously unknown, possibilities for varying the thermal design of the treatments.
As shown, the process described is significantly expanded when the boiling temperatures of aqueous solutions, in particular for the desirable shortening of the treatment processes, are not sufficient. There are then many new and valuable combinations of the process described with wet treatment under high pressure on the one hand and with wet treatment using higher-boiling solvents on the other.
So it can be safely assumed that the last variation in particular, e.g. B. as continuous solvent dyeing and as continuous solvent high-end finishing, opens up very significant new possibilities.
Careful evaluations of the new findings have now led to various procedural forms of the new continuous wet treatment with carefully controlled synchronism of textile web and treatment liquor, extensive exhaustion and exhaustion characteristics and, with special means, increased treatment agent effects. These new shapes are described below using examples.
First of all, some valuable special data. Favorable ratios of the weights of the treatment liquor and the treated material have proven to be about 10: 1 to 30: 1 for heavy material structures, such as B. furniture upholstery materials and textile floor coverings, and from 20: 1 to 40: 1 for medium and lighter materials.
With the value 15: 1 of the liquor ratio z. B.
Continuous exhaust dyeing of tufted carpets of around 100 g / m2 from polyamide fibers in 0.2% of the liquor of acid dyes in aqueous solution, working at boiling temperature, separate heating of the textile web and dye liquor and controlled continuous convective movement of the treatment liquor without the addition of special chemical auxiliaries can be achieved. Figure 1 shows the course of the continuous decrease in the respective dye content in the treatment liquor as a function of the treatment time. After just two minutes, the residual concentration falls below 10%. The color loss was excellent and visibly superior to all previous continuous color results, preferably after the treatment agent application and steaming process.
With a liquor ratio of 25: 1, medium-weight polyester fabrics of 175 g / m2 could be dyed in a 0.25% solution of disperse dyes in a water-soluble high-boiling solvent at 175 C temperature of the treatment fiotte with excellent end uniformity and the best color loss in 50 seconds of treatment time.
When working with high-boiling solvents, as with the thermosol dyeing process, the advantageous possibility has arisen of combining the process of finishing treatment with the task of stabilizing the shape of woven or knitted textile materials made from synthetic fibers.
The possibility of separately heating the treatment liquor before it is introduced into the process also opens up the advantageous possibility of using suitable means, e.g. B.
by steaming or by radiation or contact heating, to approximately heat up to the treatment temperature and also to ventilate them carefully.
In the case of textile webs that are difficult to guide, especially those with sensitive surface structures, the described method advantageously offers a simple one-time horizontal or vertical plan guidance of the then wide-spread textile web and its associated treatment liquor with a guide length of 10 m and more. The advantages of this guide remain with a single diversion, i. H. Still preserved with a double plan if, as with pile fabrics, only one side is particularly sensitive. Of course, with special textile materials that are not so sensitive, a multi-level guide with more than one deflection can also be used.
Under certain circumstances it can be advantageous not to provide a horizontal plan guide that is open at the top, but rather a guide that is covered at the top, so that a closed channel results.
It has proven to be particularly valuable for the textile web to continuously and carefully balance the treatment agent concentration transversely to the running direction of the web, preferably by means of a pure transverse circulation that does not disturb the liquor synchronism in the running direction
It is advantageous to add fresh treatment liquor to the process in a correspondingly lower quantity and higher concentration, this with the repeatedly circulating treatment liquor to the desired liquor ratio of about 10: 1 to 50:
: 1 to mix with a correspondingly lower treatment agent concentration and at the end of the process an amount of used treatment liquor corresponding to the amount of fresh treatment liquor added at the beginning is discharged from the process.
Further valuable applications and, above all, extensions of the method described are achieved in that the purely convective treatment agent transfer is preferably carried out in the first phase of the wet treatment by an upstream treatment liquor application of a known type, e.g. B. on an impregnation pad is added.
The practical sequence of this embodiment of the method described is as follows:
The web to be treated is applied to the main wet treatment, e.g. B. on an impregnation pad, additionally applied a treatment liquid with a squeeze effect of about 50 to 100%. This additional treatment liquid can advantageously prepare the following main liquor impregnation and heat treatment itself or by means of special treatment agents and promote the process sequence. With the subsequent continuous wet treatment, the main treatment agent or agents are then brought to a continuous action on the web, which is now pre-impregnated or pre-prepared in a certain way.
This variant of the method allows diverse and effective combination treatments of treatment agents, d. H. of auxiliary and main treatment agents of various kinds, in particular those that would interfere with one another in their effect on the textile material of the web to be treated, then those that should advantageously be switched in succession in their effect and finally those that are better only on the Surface of the treated web interact with each other.
In a further valuable design variant of this embodiment, a part of the main treatment agent (s), e.g. B. when dyeing the dyes, can be applied to the textile web to be treated with the upstream additional treatment liquor before the actual combined impregnation and heat treatment in the main treatment liquor.
In this case, the latter is initially used for the supplementary and thereby advantageously equalizing treatment agent transfer, and this is superimposed as with all other variations of the reaction and fixing heat treatment.
This variant of the method can relate both to the quantitative distribution of the same treatment agent or agents, in particular in the case of dyes, and to a breakdown according to different types of main treatment agents.
For example, when dyeing textile webs from fiber blends, the dye or dyes for one fiber portion could be applied to the web to be dyed with the upstream treatment agent application, while the dye or dyes for the other fiber portion would be transferred to the web to be dyed with the main wet treatment.
The dye reaction and fixing heat treatment is then carried out jointly by the heat treatment in the hot liquor.
Of course, the dye-fiber combinations with the greater affinity for each other should receive the dye application in the upstream liquor application. Extensive tests have shown that it does no harm if some of the treatment agents applied to the web with the upstream treatment agent application are initially absorbed by the web after entering the treatment liquor for the main treatment. The synchronicity of the treatment agent and the web to be treated, which is characteristic of this process, ensures that this proportion of treatment agent is evenly taken up again by the textile web in a reproducible manner.
In special cases, the essential treatment agent of a treatment process can be applied completely to the web to be treated with the upstream treatment liquid application. The subsequent wet heat treatment then preferably serves to promote the reaction of the treatment agent with the textile material of the web to be treated or its fixation on this. However, chemical auxiliaries which promote the treatment effect can advantageously be added to the heat treatment liquor.
In the following, a device suitable for carrying out the method described is described with reference to the drawings, for example.
Fig. 2 shows an exemplary device for carrying out the described method, preferably for continuous dyeing of heavy textile material, in particular carpets with pressure-sensitive pile.
1 is the textile web to be treated. 14 is the upfeed and infeed transport roller. Since the textile web is still cold here, the side that is sensitive to higher temperatures when wet can still rest on the roller surface. The lower and 16 the upper long, flat treatment container for the common accommodation of the web 1 to be treated and the preheated treatment liquor flowing out of the inflow 3 are designated by 15. 17 are devices or hold-down devices that ensure that the textile web is constantly held below the surface of the liquor. 18 are the additional heating elements which extend across the entire width of the flat treatment tank and which in turn are optionally filled with low-pressure steam or with higher-boiling heating liquids.
The overflows 9 regulate, on the one hand, the liquor levels in the lower and upper treatment tank and thus the previously selected ratio of the flow weights of loading and textile web and, on the other hand, the outflow from the respective treatment tank. The pump 19 pumps the treatment liquor flowing out of the lower treatment tank 15 via the feed distributor 20 to the upper treatment tank. The conveying, transferring and deflecting roller 21 conveys the textile web from the lower into the upper treatment container. The draw-out rollers 22 lift the treated textile web out of the end part of the upper treatment container and lead it completely out of the treatment area. The entire treatment area is advantageously closed off from the outside atmosphere by the housing 23.
The space enclosed by the housing 23 can advantageously be filled with water vapor.
From the drain 10, the largely pulled-out treatment fiotte is drained at the end of the treatment process.
3 shows the arrangement of the mixing chambers 25 in a system according to FIG. 2. The textile web 1 is guided by means of special guide surfaces 26 over the interruptions in which the treatment liquor is repeatedly mixed in a confined space to equalize the concentration. The treatment liquor is discharged from the treatment containers on the front side of the guide surfaces 26, then reaches the mixing chambers 25, where it is mixed with the treatment liquid removed from the web edge and returns to the treatment containers 15 or
16 a.