Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Färben von organischem Textilmaterial aus organischen Lösungsmitteln unter Anwendung eines kurzen Flottenverhältnisses.
Die Vorteile des Färbens mit kurzem Flottenverhältnis (worunter ein Gewichtsverhältnis zwischen der zu färbenden Ware und der Flotte in der Grössenordnung von etwa 1:1 bis 1:5 verstanden wird) sind der Fachwelt wohlbekannt.
Sie bestehen in erster Linie im geringen Lösungsmittel- und Energiebedarf, sowie in den minimalen Wiederaufbereitungsmengen sowohl der Färbe- wie auch gegebenenfalls der Veredlungs- und Waschflotte, welche Faktoren heute erstrangige Forderungen in den meisten Industrieländern darstellen.
Anderseits treten beim Färben von organischem Textilmaterial mit kurzer Flotte verschiedene Probleme auf, deren wichtigstes in der Schwierigkeit einer gleichmässigen Durchdringung des Textilmaterials mit der kleinen Flottenmenge und folglich in der Erzielung völlig egaler Färbungen, insbesondere von Konfektionswaren, Geweben aus voluminösen Fasern usw., besteht.
Es wurde nun eine Vorrichtung gefunden, welche erlaubt, auf einfache und völlig zufriedenstellende Art und Weise, unter Beibehaltung der Vorteile des Färbens mit kurzem Flottenverhältnis, und unter Vermeidung der damit verbundenen Schwierigkeiten und Nachteile, organisches Textilmaterial, vorzugsweise synthetisches organisches Textilmaterial, zu färben. Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, dass Färbungen, erhalten nach bekannten Lösungsmittelausziehfärbeverfahren im Flottenverhältnis von 1:10 bis 1:40, verglichen mit Färbungen, erhalten aus kurzen organischen Färbeflotten, wesentlich farbschwächer sind, und zwar sowohl bei Verwendung von im Lösungsmittel löslichen, als auch von im Lösungsmittel fein dispergierten, für das zu färbende Substrat faseraffmen Farbstoffen.
Eine vollständig gleichmässige Durchdringung der Ware mit der kurzen Färbeflotte wird in der Praxis z. B. erzielt, wenn man die kurze Färbeflotte auf die Ware im Behandlungsraum in Nebelform, d. h.
in Form einer feinverteilten Dispersion der Flotte in Luft, aufbringt und gleichzeitig die Ware während der Zeit des Aufbringens der gesamten Flottenmenge in diesem Raum bewegt.
Es konnte festgestellt werden, dass die als Nebel aufgebrachte Flotte zum Unterschied von einer mittels Pressluft aufgesprühten Flotte die Fähigkeit besitzt, die Ware, auch wenn es sich um schwer zu behandelnde Artikel, wie Konfektionsware, bauschige bzw. voluminöse Gebilde u. dgl. handelt, völlig gleichförmig und in gleichmässiger Verteilung zu durchdringen.
Die Vorrichtung gemäss vorliegender Erfindung umfasst einen mit mindestens einer Vernebelungsdüse für die vorgewärmte und unter Druck zugeführte Färbeflotte, mit Mitteln zur Rückführung der erwärmten Färbeflotte zur Vemebelungsdüse, durch einen mit Heizmitteln und mit Mitteln zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Lösungsmitteldampfatmosphäre, sowie mit Mitteln zur Bewegung des organischen Textilmaterials ausgestatteten Raum, sowie gegebenenfalls Wasch- und Trockenräume.
Als bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Apparatur kann eine Apparatur Anwendung finden, die aus einem Behälter, aus einer in diesem Behälter drehbar angeordneten, zur Aufnahme des zu färbenden Textilgutes geeigneten gelochten Trommel, aus mindestens einer, in der oberen Hälfte des Behälters angeordneten, vorteilhaft nach unten weisenden Vernebelungsdüse, aus Mitteln zur Speisung derselben mit abgemessenen und erwärmten Flottenmengen unter Druck, sowie aus Mitteln zur Erzeugung einer gesättigten Lösungsmitteldampfatmosphäre in dem Behälter, und Mitteln zur Rückführung der erwärmten Färbeflotte zur Vernebelungsdüse, besteht.
Als Düsen zur Vernebelung der Färbeflotte können an sich bekannte, handelsübliche Düsen angewendet werden.
Es versteht sich, dass der Druck, unter welchem die Färbeflotte beispielsweise mit Hilfe einer volumetrischen, z. B. Zahnradpumpe der Düse zugeführt wird, derart auf die jeweils verwendete Düsentype abzustellen ist, dass eine sichere Vernebelung der Flotte stattfindet.
Ausführungsbeispiele von erfindungsgemässen Vorrichtungen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die Erwärmung kann wahlweise durch Einleiten von Heissluft, Sattdampf oder überhitztem Dampf oder indirekt durch Aussenbeheizung des Behandlungsraumes oder vorteilhaft durch kombinierte Anwendung dieser Wärmezufuhrsysteme erfolgen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine diskontinuierlich arbeitende Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt zur Hälfte im Schnitt eine zur Vernebelung geeignete Düse.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst einen zylindrischen Behälter 1, in dem eine perforierte Trommel 2 drehbar gelagert ist, die mittels eines Motors 3 über einen Riementrieb 4 mit veränderlicher Drehzahl antreibbar ist.
Det Behälter ist mit einem durch ein Elektroventil 18 kontrollierten Bodenablass 6, sowie mit einer, durch ein Elektroventil 18a kontrollierten Zuleitung 8 versehen. In einer Bodenvertiefung 9 des Behälters 1 ist ein Heizwiderstand 10 angeordnet. Oben ist an dem Behälter 1 ein Heizregister 11 angeschlossen, welches auch auf ein Kühlregister umschaltbar ist, und welches ein Motorgebläse 12 und einen Saug- sowie einen Druckkanal 13 bzw. 14 umfasst, in denen Rohrsysteme angeordnet sind, durch welche wahlweise ein Heiz- oder ein Kühlmittel durchgeleitet werden kann. Die beiden Kanäle 13 und 14 stehen mit dem Innern des Behälters 1 in Verbindung und mittels des Gebläses 12 lässt sich eine geschlossene Zirkulation eines Luft- und Dampfgemisches einstellen.
Stirnseitig ist innerhalb des Behälters 1, in dessen oberer Hälfte, eine etwas abwärts in das Trommelinnere gerichtete Vernebelungsdüse 15 angeordnet, die über eine Leitung 16 mit dem Druckstutzen einer Zahnradpumpe 17 in Verbindung steht, wobei letztere mit der Leitung 16a über das Elektroventil 23 am Bodenablass 6 Anschluss findet und eine geschlossene Zirkulation erlaubt. Die Zahnradpumpe ist über eine durch ein Elektroventil 18b kontrollierbare Leitung 19 mit dem Boden eines gegebenenfalls indirekt heizbaren Ansatzgefässes 20 für die Färbeflotte verbunden.
Die Leitung 16 ist mit einem indirekt heizbaren Heizaggregat 5 versehen, das erlaubt, die Färbeflotte kurz vor dem Vernebeln auf der gewünschten Temperatur zu halten. Das Ansatzgefäss ist mit einem durch einen Motor 21 antreibbaren Rührwerk mit einem Einlassstutzen 22 für die Flotte, mit einer, durch ein Elektroventil 23 kontrollierten Wasserzuleitung 24 und mit einem Flüssigkeitsstandanzeiger 25 ausgestattet.
Die perforierte Trommel 2 weist an ihrer Innenseite vorzugsweise höckerförmige Vorsprünge 26 auf und ist mit einer Beschickungsöffnung 27 für das zu färbende organische Material versehen, welches bei der Drehung der Trommel kontinuierlich an der Trommelinnenwand anliegend nach oben befördert wird und dann frei herabfällt, wobei es mit der vernebelten, durch die Düse 15 eingebrachten Färbeflotte beaufschlagt wird.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vernebelungsdüse ist in Fig. 2 gezeigt.
Der Düsenkörper 28 ist geeignet, mit seinem hinteren, mit Gewinde versehenen Ende 29 in die Flüssigkeitszulei Tabelle 1 (Fortsetzung)
EMI2.1
<tb> I <SEP> II <SEP> III
<tb> Beispiel <SEP> Farbstoff <SEP> Farbton <SEP> auf
<tb> Nr. <SEP> Polyester
<tb> <SEP> C1
<tb> N$C2H4OH
<tb> 7 <SEP> O2NciN <SEP> = <SEP> N <SEP> ",C2H40H <SEP> braun
<tb> <SEP> 0 <SEP> H2
<tb> 8 <SEP> in <SEP> violett
<tb> <SEP> 1I
<tb> <SEP> 2 <SEP> <SEP> N112
<tb>
Beispiel 9 20 g des fein verteilten Farbstoffes der Formel
EMI2.2
werden in 4500 ml Tetrachloräthylen angeschlämmt und im Ansatzgefäss 20 in Fig. 1 auf 80" erwärmt.
Verfährt man im übrigen, wie in Beispiel 1 beschrieben, ohne jedoch das zu färbende Material zuerst vorzuwärmen, und erwärmt erst danach das imprägnierte Polyestermaterial mit Tetrachlor äthylendampf innerhalb von 20 Minuten auf 121", so erhält man eine farbstarke, gut durchgefärbte, rote Färbung auf Pullover aus texturiertem Polyäthylenglykolterephthalat, die gute Nass- und Lichtechtheiten aufweist.
Beispiel 10
Die gemäss Beispiel 1 gefärbten und getrockneten Trevira-Pullover werden wie in Beispiel 1 beschrieben in der Trommel 2 der Fig. 1 mit einer Lösung von 15 g N,N'-Di stearoyl-N"ss -cyanoäthyl-diäthylentriamin-Nss -cyano- äthyl-N',N"-distearoyl-diäthylentriamin in 3000 ml Tetrachloräthylen bei einer Temperatur von 80" vernebelt, anschliessend geschleudert und mit Heissluft von 1000 getrocknet. Man erhält grüne, weichgemachte Pullover von sehr angenehmem Griff.
Verwendet man im obigen Beispiel anstelle des genannten Weichmachers eine Lösung von 30 g einer Mischung, bestehend aus 50% Paraffin, 5% Zirkon-tetra-n-butyrat und 45% Tetrachloräthylen, in 3000 mi Tetrachloräthylen und verfährt im übrigen wie in Beispiel 1 angegeben, so erhält man grüne Pullover mit wasserabweisenden Effekten.
Beispiel 11
Verfährt man wie in Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch anstelle des dort angegebenen Farbstoffes 2 g des optischen Aufhellers der Formel
EMI2.3
und verfährt im übrigen wie in Beispiel 1 angegeben, so erhält man egal aufgehellte Pullover aus texturiertem Poly äthylenglykolterephthalat.
Beispiel 12
Verwendet man anstelle des in Beispiel 11 angegebenen optischen Aufhellers 1 g des Aufhellers der Formel
EMI2.4
und verfährt im übrigen wie in Beispiel 1 beschrieben, so erhält man ebenfalls egal aufgehellte Pullover aus texturiertem Polyäthylenglykolterephthalat.
PATENTANSPRUCH
Vorrichtung zum Färben von organischem Textilmaterial aus organischen Lösungsmitteln unter Anwendung eines kurzen Flottenverhältnisses, gekennzeichnet durch einen mit mindestens einer Vernebelungsdüse für die vorgewärmte und unter Druck zugeführte Färbeflotte, mit Mitteln zur Rückführung der erwärmten Färbeflotte zur Vernebelungsdüse, durch einen mit Heizmitteln und mit Mitteln zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Lösungsmitteldampfatmosphäre, sowie mit Mitteln zur Bewegung des organischen Textilmaterials ausgestatteten Raum.
UNTERANSPRÜCHE
1. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese Wasch- und Trockenräume enthält.
2. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen einzigen Behandlungsraum, bestehend aus einem Behälter aufweist, in dem eine zur Aufhainne des zu färbenden organischen Textilmaterials gelochte Trommel drehbar gelagert ist und in dessen oberer Hälfte mindestens eine vorteilhaft nach unten weisende Vernebelungsdüse angeordnet ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um diese Düse unter Druck mit erwärmter Färbeflotte zu speisen, und Mittel, um in dem Behälter eine gesättigte Lösungsmitteldampfatmosphäre zu erzeugen, sowie Mittel zur Rückführung der erwärmten Färbeflotte zur Vernebelungsdüse.
tung (in Fig. 2 nicht dargestellt) eingeschraubt zu werden und in seinen Hohlraum ist axial ein einseitig geschlossener und gegen die Düsenöffnung 30 offener Rohrkörper 31 eingeschraubt, der vom hinteren Ende des Düsenkörpers 28 vorsteht und mit seinem vorderen Ende einen hohlen Einsatzkörper 32 gegen das Austrittsende des Düsenkörpers festhält. Der Einsatzkörper 32 bildet eine axiale Verlängerung des Rohrkörpers 32, welcher in dem, über das hintere Ende des Düsenkörpers 28 vorstehenden Abschnitt von einem zylindrischen Filter 33 umgeben ist und in diesem Abschnitt radiale Bohrungen 34 aufweist.
Der Einsatzkörper 32 besitzt seinerseits einen Endabschnitt mit verkleinertem Aussendurchmesser, so dass ein Zwischenraum 35 zwischen der Aussenwand des Einsatzkörpers und der Innenwand des Düsenkörpers 28 ausgebildet ist, welcher über radiale Bohrungen 36 mit dem Inneren des Einsatzkörpers 32 und über stirnseitige Schlitze 37 desselben mit der Düsenöffnung 30 in Verbindung steht.
Die unter Druck durch die Leitung, an welche der Düsenkörper 28 angeschlossen ist, zugeführte Flüssigkeit tritt somit durch das Filter 33 und die radialen Bohrungen 34 in das Innere des Rohrkörpers 31 ein, durchströmt denselben und den anschliessenden Einsatzkörper 32 in axialer Richtung, gelangt dann durch die radialen Bohrungen 36 des letzteren in den Zwischenraum 35 und ist gezwungen, durch die Schlitze 37 zur Düsenöffnung 30 zu gelangen, aus welcher sie in Form eines Nebels austritt.
Es versteht sich, dass der Druck, unter welchem die Flüs sigkeit der Düse zugeleitet wird, der Düsentype, dem Durchmesser der Düsenöffnung usw. angepasst werden muss, damit auf jeden Fall eine einwandfreie Nebelbildung sichergestellt ist. Die Art der verwendeten Düse ist jedoch nicht als kritisch anzusehen und die beschriebene Type ist rein beispielsweise aufzufassen.
Auch die Anzahl der Düsen kann verschieden je nach den jeweiligen Umständen gewählt werden.
Was die Anordnung der Düsen anbelangt, ist zu beachten, dass der durch sie erzeugte Nebel vorzugsweise seitens des bei der Umdrehung der Trommel in deren Innerem kontinuierlich frei herabfallenden Materials durchquert werden soll, damit eine einwandfreie Durchdringung des Materials mit der vernebelten Flüssigkeit gewährleistet wird. Aus diesem Grund werden die Düsen vorzugsweise in der oberen Hälfte des Behälterinnenraumes mit nach unten in das Trommelinnere gerichteter Düsenöffnung angeordnet.
Es versteht sich, dass die beschriebenen Vorrichtungen lediglich Ausführungsbeispiele darstellen und dass das erfindungsgemässe Färbeverfahren auch mit anderen Arten von Vorrichtungen durchführbar ist.
Gemäss der vorliegenden Vorrichtung werden mit äusserst geringen Lösungsmittelmengen und somit praktisch unter Anfall von relativ kleinen wiederzugewinnenden Lösungsmittelmengen und ohne Anfall von Schmutzwasser farbstarke Färbungen erhalten, die vorwiegend frei von Grauschleier (sog. Sandwicheffekt) sind. Dank der guten Baderschöpfung ist in vielen Fällen ein Nachwaschen des gefärbten Materials nicht erforderlich.
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Vorrichtung nach der Erfindung. In den Beispielen sind die Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1
15 g des Farbstoffes der Formel
EMI4.1
und 30 g des Farbstoffes der Formel
EMI4.2
werden in 3000 ml Tetrachloräthylen dispergiert und in das Ansatzgefäss Nr. 20 in Fig. 1 gegeben. Durch Öffnen des Dampfventils Nr. 7 wird in die Doppelwand des Bodens des Ansatzgefässes Nr. 20 Dampf eingelassen und auf diese Weise unter Rühren die Farbstofflösung auf eine Temperatur von etwa 115 erwärmt, wobei das Farbstoffgemisch in Lösung geht. 3000 g Pullover aus texturiertem Polyäthylenglykolterephthalat (TREVIRA 2000) werden trocken in die Trommel 2 gegeben und durch Zufügen von 3000 ml Tetrachloräthylen durch die Leitung 8 und Verdampfen des Tetrachloräthylens die Bildung von Lösungsmitteldampf in der Trommel 2 erreicht. Das Erwärmen erfolgt durch Einschaltung der indirekten Heizung 10.
Sobald die mit 40 Um drehungen/Minute in der Trommel 2 rotierenden Pullover mittels Tetrachloräthylendampf auf eine Temperatur von 90" erwärmt sind, wird während 3 Minuten in der Färbetrommel geschleudert, bis eine Restfeuchtigkeit von etwa 50% auf der Faser erreicht ist. Hierauf wird durch Öffnen des-Elektroventils 18b mittels einer volumetrischen Zahnradpumpe 17 die Farbstofflösung mit einem Druck von 25 atü durch die Nebeldüse 15, deren Öffnung 0,7 mm beträgt, auf die in der Trommel 2 rotierenden Pullover aus Trevira 2000 vernebelt. Die Temperatur der Vernebelungsflüssigkeit wird durch den Vorwärmer 5 auf 115 gehalten.
Der Vernebelungsvorgang wird während 6 Minuten bis zum Aufbrauch der Farbstofflösung durchgeführt. Die nach beendeter Vernebelung der Farbstofflösung sich im untersten Teil des Trommelmantels 9 ansammelnden etwa 2000 ml Farbstofflösung wird durch Öffnen des Hahns 23 über die Leitung 16a und Pumpe 17 und durch den Vorwärmer 5 auf 115 aufgewärmt und wieder der Vernebelungsdüse 15 zu- geführt. Dieser Vernebelungsvorgang wird während 10 Minu
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