BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Färben von Kettgarnen mit solchen Farbstoffen, die nach dem Imprägnieren und Abquetschen zur Fixierung einen Luftgang und/oder eine Therrnobehandlung erfordern, nach dem Prinzip des Flachfärbens, bei dem eine Schar parallel geführter, ungebündelter Kettgarne durch ein mit Färbeflotte gefülltes Färbebad geleitet, überschüssige Färbeflotte von den Garnen entfernt und das Garn einem Luftgang und/oder einer Ihermobehandlung ausgesetzt wird, wobei diese Serie von Arbeitsgängen mehrmals wiederholt und das Garn nach einem Waschund einem Trockenvorgang auf einen Kettbaum aufgespult wird.
Nach dem klassischen Verfahren zum kontinuierlichen Färben von Baumwollkettgarn mit Indigo (vgl. P. Richter in Textilveredlung 10 [1975], Seite 313-317), das heute grösstenteils noch angewendet wird, werden die zu färbenden BaumwollkefflÅaden in einem Zettelgatter zu Garnbündeln oder Garnkabeln aus je 300-400 Fäden vereinigt, die ihrerseits zu Kabelwickeln (ballwarps) aufgespult werden, die bis zu 15 000 m Kabel enthalten können.
In der Färbeanlage werden mehrere dieser Garnkabel zugleich, in der Regel nicht mehr als 24, zunächst in einer 30-50 C warmen (oder auch heisseren) Flotte mit Hilfe von Spritarohren benetzt, in einem Quetschwerk abgequetscht und danach in kaltem Wasser gespült sowie nach erneutem Abquetschen für den eigentlichen Färbevorgang nacheinander in 4 bis 6 Färbebäder getaucht, wobei nach jedem Färbebad wieder eine Abquetschvorrichtung und ein Luftgang zu durchlaufen ist. In den einzelnen Färbebädern befindet sich der Küpenfarbstoff, im vorliegenden Fall (synthetisches) Indigo, in seinem chemisch reduzierten, d.h. wasserlöslichen Zustand in einer bestimmten, konstant zu haltenden Konzentration.
Wenn nach dem Austritt aus einem jeden Färbebad die überschüssige Küpe abgequetscht ist, findet im Luftgang eine Oxydation des an die Baumwollkettfä- den angelagerten Küpenfarbstoffs statt, wodurch dieser wieder wasserunlöslich wird und es zu einer Pigmentierung kommt. Um den gewünschten Farbton zu erreichen, müssen die Vorgänge Färben, d.h. Eintauchen in die Farbküpe, und anschliessendes Oxy- dieren mehrmals, in der Regel 4 bis 6 mal, wiederholt werden, was die entsprechende Anzahl von Färbebädern mit Abquetschvorrichtung erforderlich macht Der einmal am Garn oxydierte und damit wasserunlösliche Farbstoff wird beim nächsten Tauchvorgang in der kalten Küpe praktisch nicht wieder reduziert und bleibt daher vollständig im Garn, so dass nach jedem Tauchvorgang und anschliessendem Luftgang die Färbung tatsächlich intensiver wird.
Der nach dem letzten Tauchvorgang und dem anschliessenden Abquetschen der überschüssigen Küpe folgende letzte Luftgang kann zur vollständigen Durchoxydation der Färbung und damit der Fixierung des Farbstoffs im Garn für eine längere Oxydationszeit vorgesehen sein. Nach dem letzten Luftgang werden die gefärbten Garnbündel mehrfach gespült und jeweils abgequetscht, eventuell aviviert und schliesslich getrocknet. Für die Weiterverarbeitung der Baumwollkettfäden müssen nun die Garnbündel wieder auseinander genommen, d.h. in ihre einzelnen Kettfäden zerlegt und auf Kettbäume wiederaufgebäumt werden (rebeaming), bevor sie der Garnschlichtemaschine zugeführt und dort für den Webvorgang vorbereitet werden können.
Natürlich werden bei diesem Verfahren die einzelnen Kettfä- den der Garnbündel nicht gleichmässig durchgefärbt; das Zerlegen der Gambündel in einzelne Kettfäden, deren Aufbäumen auf Zettelbäume und weitere Verarbeitung in der Garnschlichtemaschine mit Aufwickeln zum Kettbaum ergibt eine gleichmässig ungleichmässige Verteilung, welche die unterschiedliche Farbintensität einzelner Kettfäden im Gesamteindruck zurücktreten lässt oder auch einen besonderen gewünschten Farbeffekt bewirkt.
Nachteilig bei diesem herkömmlichen Färbeverfahren ist die Notwendigkeit, eigens für dieses Färbeverfahren eine Spezialmaschine sowie besondere Arbeitsgänge für die Bildung und das Wiederauftrennen der Garnkabel vorzusehen und diese Einrichtungen auszulasten. Gerade das Wiederauftrennen der Garnkabel ist ein sehr delikater und arbeitsintensiver Arbeitsgang. Ausserdem weist dieses Verfahren mehrere Stellen erhöhter Störanfälligkeit auf. Bei der Bildung der Garnkabel ist auf eine ganz gleichmässige Spannung aller Fäden nach dem Auslauf aus dem Zettelgatter zu achten.
Die gleiche Einstellung oder Belastung der Fadenbremsen beim Abzug der Garne von den Kreuzspulen reicht dafür nicht aus; denn das Garn von den Spulen im am weitesten von der Wickelmaschine entfernten Teil des Gatters wird durch eine grössere Zahl von Fadenleitelementen abgebremst als das Garn von den Spulen unmittelbar am Ausgang des Zettelgatters. Die Kabel müssen stets mit konstanter Geschwindigkeit gewickelt werden, um gleiche Spannung bei allen gleichzeitig in die Färbemaschine eingeführten Kabeln zu gewährleisten. Ungleiche Fadenspannung innerhalb eines Kabels führt erfahrungsgemäss häufig zu Fadenbrüchen und als Folge davon zu Wickelbildung an den Leitwalzen der Färbemaschine. Während des Laufs der Maschine besteht stets die Gefahr, dass lose Fadenenden von den Leitwalzen erfasst werden oder besonders lockere Einzelfäden sich um die Leitwalzen wickeln und reissen.
Deshalb muss der Lauf der Kabel in den Luftgängen und in den Färbebehältern, in denen die einzelnen Kabel zur Erreichung eines ausreichenden Durchlaufweges mehrfach über Leitwalzen umgelenkt sind, ständig beobachtet werden. Wenn ein sich bildender Fadenwickel nicht bald entdeckt und abgeschnitten wird, hat dies häufig zur Folge, dass der nächste quer durch das Kabelband laufende Trennfaden, der das spätere Wiederauflösen der Kabel erleichtern soll, mit aufgewickelt wird, und dies führt meist zum Abreissen des ganzen Kabels. Für die Reparatur eines solchen Kabelbruchs muss die Maschine abgestellt und ein Stück eines ungefärbten Kabels eingeflochten werden, damit das Baumwollmaterial wieder vollständig und gut gespannt weiterläuft. Solche Reparaturen sind zeitraubend und mindern den Nutzeffekt der Maschine.
Um nun insbesondere das kosten- und arbeitsintensive Bilden und Wiederauftrennen der Garnkabel und die durch die Verwendung der Garnkabel an sich bedingten Nachteile zu umgehen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen und auch angewendet, das als Flachfärben oder sheet dyeing bezeichnet wird. Dabei werden die Garne als solche als parallele Fadenschar vorzugsweise in der Breite des zukünftigen Gewebes von den Zettel- oder Teilkettbäumen kommend nach einem Waschvorgang durch die Tauchküpe geleitet, die überschüssige Tauchküpe wiederum abgequetscht und die parallele Kettfadenschar durch einen Luftgang geführt. Um die gewünschte Farbintensität zu erreichen, werden diese drei Operationen wiederum genügend oft in hintereinandergeschalteten Maschineneinheiten, bestehend aus dem Färbebad, der Abquetschvorrichtung und dem Luftgang, wiederholt.
Anschliessend wird das Garn gewaschen, gegebenenfalls aviviert, getrocknet und nach einem gleichzeitigen Schlichten auf einer nachgeschalteten Schlichtemaschine auf einen Kettbaum aufgespult.
Bei diesem Verfahren beobachtet man nun eine Ungleichmässigkeit in der Färbung, die sich durch heller und dunkler gefärbte Streifen in der parallelen Kettfadenschar bemerkbar macht Während beim Färben von Garnbündeln oder -kabeln unter den einzelnen Kettfäden auftretende Unregelmässigkeiten, wie oben bereits ausgeführt, durch das Auftrennen der Garnbündel und das Mischen der Fäden beim Aufspulen auf den Kettbaum sich im fertigen Gewebe gemischt regelmässig abwechseln und sich so letztenendes ein nahezu gleichförmiges Gewebebild ergibt, bleiben bei dem zuletzt beschriebenen Verfahren die streifenförmigen Ungleichmässigkeiten, da die bereits wie für den Webvorgang arrangierten Kettfäden direkt gefärbt werden, auch im fertigen Gewebe erhalten und wirken dort unecht und fehlerhaft.
Ausserdem reduziert sich die Produktion an Kette in Metern pro Maschine und Jahr erheblich, weil in einem Arbeitsgang immer nur die für eine StoffbreiteXerforderliche Kettfadenzahl eingefärbt wird. Die Ursache für diese Unregelmässigkeiten in der Färbung wurde im Quetschvorgang nach jedem Tauchgang gefunden.
Während z.B. ein fertiges Gewebe sich in nassem Zustand zwischen den mit hohem Druck gegeneinander arbeitenden Walzen eines Quetschwerks ähnlich wie ein Schwamm verhält und sich gut ausquetschen lässt, bleiben die in einfacher Lage parallel durch das Quetschwerk laufenden Einzelkettfäden verhältnismässig und ungleichmässig nass, und dies führt dann zu den beschriebenen streifenförmigen Ungleichmässigkeiten.
Um diesen Nachteil auszuräumen, wurde in Fortentwicklung des oben beschriebenen Verfahrens die lineare Fadendichte zwischen den Quetschwalzen erhöht, indem man mehrere, aber mindestens zwei Lagen von parallel laufenden Kettfadenscharen übereinander gleichzeitig durch die Anlage und damit auch durch die einzelnen Quetschwerke schickte. Das Abquetschen der überschüssigen Küpe von den Kettfäden - beim Färben mit Indigo nach jedem Tauchgang wurde damit ähnlich wirksam wie bei einem fertigen Gewebe, so dass die Färbung in zufriedenstellender Weise gleichmässig ausfiel. Ausserdem konnte gleichzeitig die Produktion gesteigert werden.
Geht man davon aus, dass zwei Lagen von Kettfadenscharen gleichzeitig in der Färbemaschine verarbeitet werden, so erhöht sich die Produktion unter Berücksichtigung einiger zusätzlicher Massnahmen und Vorrichtungen auf das 1,8fache gegenüber dem nur eine Kettfadenschar verarbeitenden Verfahren. Auch gegenüber dem eingangs geschilderten Färbeverfahren von Gambündeln ist die Produktivität beachtlich erhöht, weil das Bilden und Wiederauftrennen der Garnbündel und das Wiederaufbäumen der Kettfäden aus den Gambündeln auf Teilkettbäume und die dafür erforderlichen Vorrichtungen wegfallen.
Bei diesem zuletzt beschriebenen, verbesserten Verfahren des Flachfärbens oder sheet dyeing ist eine Kombination der Färbeanlage mit der Garnschlichtemaschine derart, dass die Färbeanlage im Anschluss an den Spül- und Trockenvorgang der gefärbten Ware direkt auf die Kettbäume einer Garnschlichtemaschine arbeitet, nicht sinnvoll, weil das Aufbäumen, bei dem es zu Fadenbrüchen kommen kann, auf mehr als einen Kettbaum die durch Fadenbrüche bedingten Stillstände der Anlage erhöht. Deshalb werden nach dem Trockenvorgang auch die einzelnen die Färbeanlage gleichzeitig durchlaufenden Kettfädenlagen auf eine entsprechende Anzahl (also mindestens zwei) Kettbäume aufgespult, bevor sie nacheinander zur weiteren Verarbeitung der Garnschlichtemaschine zugeführt werden können.
Für dieses Verfahren ist ein ebenso grosses Färbebadvolumen erforderlich wie beim zuvor beschriebenen klassischen Verfahren. Um die gewünschte Farbintensität zu erreichen, sind auch bei dem Flachfärbeverfahren vier bis sechs hintereinandergeschaltete Einheiten, bestehend aus Färbebad, Quetschwerk und Luftgang, erforderlich. Ein Färbebad hat ein Volumen von ca. 1000 1, so dass sich ein Gesamtvolumen allein der Färbebäder von 4000 bis 6000 1 ergibt. Ein solches Färbebadvolumen muss mit einem grossen Aufwand geschaffen, aufbereitet und kontrolliert werden.
In den einzelnen Färbebädern müssen beim Färben mit Indigo die Konzentrationen des Küpenfarbstoffs, hier synthetisches Indigo, und der Chemikalien, d.h. des als Reduktionsmittel dienenden und unter Zusatz von Natronlauge den an sich unlöslichen Farbstoff in seine lösliche, d.h. reduzierte Phase bringenden Hydrosulfits, der das Penetrieren des Farbstoffs fördernden Netzmittel und der Ausfäl- lung in der Flotte verhindernden Dispersionsmittel konstant und unter einzelnen Färbebädern gleich gehalten werden.
Auch ist beim Färben mit Indigo in jedem einzelnen Färbebad für Temperaturkonstanz, und zwar möglichst bei Zimmertemperatur > 200 C zu sorgen, weil sich bei höheren Temperaturen der Farbstoff, der auf der Faser fixiert ist, durch Wiederreduktion im nachfolgenden Färbebad wieder ablösen kann. Temperaturschwankungen führen unweigerlich zu Ungleichmässigkeiten in der Färbung. Der Färbevorgang ist exotherm, und somit neigen die Bäder zu langsamem Aufwärmen, was einen Farbablauf Kopf-Schwanz ergeben kann.
Um nun eine Homogenität des
Farbstoffs, der Chemikalien und der Temperatur erreichen und aufrechterhalten zu können, wird die Färbeflotte mit Hilfe eines komplizierten Systems aus Pumpen, Rohren, Zu- und Ableitungen und Überlaufgefässen ständig umgepumpt; dabei kommt es unvermeidbar zu Luftbeimischungen, die eine Voroxydation in der Färbeflotte zur Folge haben, so dass, um Ungleichmässigkeiten in der Färbung zu vermeiden, Reduktionsmittel (Hydrosulfit) und Natronlauge nachdosiert werden müssen. Auch verbrauchter
Farbstoff muss dosiert nachgefüllt werden.
Insbesondere wenn auf Rohbaumwolle gefärbt wird und diese starke Verunreinigungen aufweist, ist ferner ein Vorwaschen der von den Teilkett- oder Zettelbäumen abnehmbaren Rohbaumwolle vor dem Färben unerlässlich, weil die Verunreinigung das Gleichgewicht in den
Färbebädern und damit die Gleichmässigkeiten und Konstanz der
Farbe beeinträchtigen würden. Dennoch stellen sich bei einem
Durchlaufvon 20 m Kette/Minute durch die Färbeanlage nach dem Stand der Technik in den einzelnen Färbebädern unterschiedliche Gleichgewichte ein; selbst auf Klimaveränderungen und Luftbewegungen reagieren die Gleichgewichte in den einzelnen Bädern sehr empfindlich.
Hinzu kommt, dass erfahrungsgemäss bei Vorhandensein mehrerer gleicher Quetschwerke ein gleichmässiger Abquetscheffekt aller Quetschwerke nicht erzielbar ist, so dass bei Verwendung zumal von sechs Quetschwerken auch hierdurch die Unterschiedlichkeit der Gleichgewichte in den einzelnen Bädern begünstigt wird. Das sogenannte Kopf-Schwanz Gleichgewicht, d.h., dass sich in allen Färbebädern dasselbe Gleichgewicht eingestellt hat und sich das vordere Ende einer
Kettfadenschar nach abgeschlossenem Färbungsvorgang im Farbton nicht von ihrem hinteren Ende unterscheidet, würde sich nicht oder erst nach mehreren Betriebstagen einstellen. Deshalb muss die oben bereits erwähnte Nachdosierung von Farbstoff Natronlauge, Reduktionsmittel usw. für jedes einzelne Färbebad vorgenommen werden.
Das erfordert eine regelrechte Farbstoffund Chemikalienküche mit zwei Behältern, in denen der Farbstoff angesetzt bzw. nachgesetzt wird, einen Überlaufbehälter, zwei
Behälter mit sogenannter blinder Küpe, d.h. Natronlauge mit Reduktionsmittel ohne Farbstoff aus dem Reduktionsmittel nachdosiert bzw. angesetzt werden kann, und einen Behälter mit Dispergier- und Netzmittel, also insgesamt mindestens sechs Behälter, wenn man von einer Anlage mit sechs Färbebadeinheiten ausgeht.
Ein Umstellen der Anlage auf hellere oder dunklere Farbnuancen ist nach dem Stand der Technik durch Konzentrationsänderung in den Färbebädern praktisch undurchführbar wegen des grossen Färbebadvolumens und des Erfordernisses der Homogenität unter den einzelnen Färbebädern. Um eine andere Farbnuance zu erzielen, werden in der Praxis völlig neue Bäder angesetzt, die chemisch komplett aufbereitet werden müssen.
Das Gesamtfärbebadvolumen von 4000-6000 1 der bekannten Anlage bildet nicht zuletzt auch einen Faktor im Umweltschutz.
Da sich in den einzelnen Färbebädern unterschiedliche Schlammabsetzungen bilden, die das Gleichgewicht unter den Färbebädern beeinträchtigen können, müssen Anteile der Färbebäder immer wieder rechtzeitig abgelassen und, bevor sie in die Abwasserkanalisation geleitet werden, aufbereitet werden. Die Flottenaufbereitungsanlagen sind dementsprechend gross und teuer.
Um den erforderlichen Durchlaufweg der Kettfadenschar durch das einzelne Färbebad einerseits und durch den nachfolgenden Luftgang andererseits, oder, anders ausgedrückt, um die jeweils erforderliche Tauchzeit und Oxydationszeit zu erreichen, wird die Kettfadenschar sowohl innerhalb jedes einzelnen Färbebades als auch in dem räumlich jeweils darüber angeordneten Luftgang durch Rollen, die teilweise als Kompensationsrollen für den Spannungsausgleich ausgebildet sind, mehrfach um 1800 umgelenkt; dies fördert und potenziert beim Reissen eines Fadens die Wickelbildung, was insbesondere, wenn es in einem Färbebad vorkommt, das Abstellen der Maschine erforderlich machen kann; z.B. braucht man für sechs mal dreissig Meter Luftgang ca.
72 Umlenkrollen mit 1800 -Umschlingung, welche nicht nur das
Reissen von Einzelfäden fördern, sondern auch Ablagerungen von Farbstoffresten und Badrückständen aufweisen, die zu unre gelmässigem Lauf des Faservlieses führen.
Für jedes der insgesamt sechs Quetschwerke, die von der
Kettfadenschar zwischen Färbebad und Luftgang zum Abquet schen der überschüssigen Küpe durchlaufen werden müssen, ist ein Motor mit einer Leistung von ca. 5 kW erforderlich.
Die gesamte sogenannte Kontinue-Strasse der bekannten Anlage ist etwa 40 m lang.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Flachfärben (sheet dyeing) von Kettgarn, insbesondere
Baumwollkettgarn mit Küpenfarbstoff vorzugsweise Indigo, zu schaffen, die mit einem geringeren Färbebadgesamtvolumen auskommt und dennoch eine gleichmässige und gleichbleibende intensive Färbung der Kettfadenschar gegebenenfalls mit einstellbaren Farbnuancen gewährleistet. Die Vorrichtung soll einfacher und kompakter in ihrem Aufbau als bisherige Anlagen sein. Es soll eine leichte Kontrolle des chemischen Gleichgewichts und der
Konzentration des Färbebades und auch eine leichte Steuerung der Konzentration zur eventuellen Einstellung von Farbnuancen möglich sein. Die Störanfälligkeit der Vorrichtung infolge von Wickelbildungen soll gemindert werden.
Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch ein Färbebad, zumindest ein Quetschwerk, einen Luftgang oder Dämpfer und Umlenkrollen, durch welche die Kettfadenschar in mehrfacher Schleifenform in unmittelbar übereinander liegenden Schleifenbahnen durch das Färbebad, das oder die Quetschwerk(e) und den Luftgang und/oder Dämpfer führbar ist.
Die einlagige Kettfadenschar kann somit mehrfach schleifenförmig durch einunddasselbe Färbebad mit einem oder mit zwei Quetschwerken und einen Luftgang geführt werden. Indem sich die einlagige Kettfadenschar zu mehreren Lagen insbesondere im Quetschwerk addiert, wird ein sehr guter Abquetscheffekt erzielt.
Sollte sich die entstehende Lagenzahl für ein Quetschwerk als zuviel erweisen, können dann die sich ergebenden Fadenlagen in Gruppen geteilt durch zwei parallel arbeitende Quetschwerke geführt und danach im Luftgang wieder unmittelbar übereinander liegend zusammengeführt werden.
Erfindungsgemäss wird die einlagige Kettfadenschar mindestens zweimal und maximal zehnmal schleifenförmig durch das Färbebad mit mindestens einem Quetschwerk und einen Luftgang und danach in die Wasch- und Spülmaschine geführt.
Vorzugsweise aber wird die einlagige Kettfadenschar viermal schleifenförmig durch das Färbebad, das Quetschwerk und den Luftgang und danach in die Wasch- und Spülmaschine geführt.
Durch die Führung einer einlagigen Kettfadenschar in einer mehrfach, vorzugsweise vierfach, in sich zurückkehrenden Schleife sind bei der Vorrichtung nur noch ein Färbebad, in der Regel ein Quetschwerk zum Abquetschen überschüssiger Küpe und ein Luftgang erforderlich. Das eine Färbebad braucht dabei nicht grösser zu sein als ein einzelnes der in bekannten Anlagen aufeinanderfolgenden Färbebäder, so dass sich das Färbebadvolumen nach der Erfindung beispielsweise auf 1/6 des bisher benötigten Färbebadvolumens reduziert. Infolge der dadurch bedingten geringeren Oberfläche der Küpe vermindert sich die Voroxydation des Küpenfarbstoffs durch Lufteinwirkung noch im Färbebad, so dass teures Reduktionsmittel (mehr als 20%) gespart werden kann.
Indem die einzelnen Schleifenbahnen der erfindungsgemässen Führung aufeinander zurückkehren bzw. unmittelbar übereinander liegen, addiert sich nach einer Anlaufzeit einer entsprechenden Anlage die zunächst einlagige Kettfadenschar zu einer mehrfachen, vorzugsweise vierfachen Lage, woraus sich insbesondere ein guter Abquetscheffekt der überschüssigen Küpe in dem Quetschwerk nach jedem Durchgang und damit eine hervorragend gleichmässige Färbung des Baumwollgarns ergibt. Der gute Abquetscheffekt hat ausserdem zur Folge, dass für eine gute Durchfärbung ein viermaliger Tauchgang gegenüber dem sechsmaligen Tauchgang nach dem Stand der Technik ausreichend ist.
Da nach der Erfindung nur noch ein Färbebad nötig ist, wird die Kontrolle des chemischen Gleichgewichts, der Homogenität, der Farbstoffkonzentration und der Temperatur im Färbebad erheblich erleichtert. Farbstoff und Chemikalien müssen nicht mehr in mehrere Färbebäder nachdosiert werden, sondern die Nachdosierung kann aus einem Sammeltank erfolgen, so dass auch der Aufwand in der Farbstoff- und Chemikalienküche erheblich verringert wird. Da sich in dem einen Färbebad von verhältnismässig kleinem Volumen das chemische Gleichgewicht erheblich schneller einstellt, ergibt sich auch die Möglichkeit, durch gezielte Änderung der Farbstoffkonzentration im Färbebad bestimmte Farbnuancen für die Färbung problemlos einzustellen.
Durch das schnelle Einstellen des Gleichgewichts im Färbebad können die an der Rohbaumwolle haftenden Verunreinigungen keinen nennenswerten Kopf-Schwanz-Farbablauf bewirken, so dass auf ein Vorwaschen der Rohbaumwolle sogar verzichtet werden kann.
Indem die Anzahl der Einzelkettfäden der einlagigen Kettfadenschar der Breite des später herzustellenden Gewebes entsprechend gewählt wird, kann die Kettfadenschar nach Vollendung des Färbevorgangs und nach durchlaufen einer Wasch- und Spülmaschine und einer Trockenvorrichtung direkt auf den Kettbaum einer Garnschlichtemaschine aufgespult und schliesslich dem Webstuhl zugeführt werden, ohne dass eine Unterbrechung im Gesamtablauf erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dem Färbebad ein einziges Quetschwerk nachgeordnet.
Sollten die sich ergebenden Fadenlagen für ein Quetschwerk zuviel sein, so können dem Färbebad zwei Quetschwerke funktionsmässig parallel nachgeordnet sein, durch die die Schleifenbahnen in Gruppen geteilt unmittelbar übereinander liegend geführt werden.
Vorzugsweise sind vier Schleifenbahnen durch das Färbebad, ein oder zwei parallel arbeitende Quetschwerk(e) und den Luftgang führbar, so dass sich ein viermaliger Tauch- und Luftgang für das Färben ergibt.
In vorteilhafter Weise ermöglichen alle ausserhalb des Farbe- bades befindlichen und damit den Verlauf der Schleifenbahnen im Luftgang bestimmenden Umlenkrollen eine Umlenkung von um 90"; damit wird die Gefahr der Wickelbildung im Luftgang vermindert. Aber auch unterhalb der Färbeflotte, in der die Umlenkrollen eine 180 -Umlenkung aufweisen, ist auf Grund des geringeren Badvolumens die Gefahr der Wickelbildung gegenüber dem Stand der Technik auf etwa % reduziert.
Der horizontale Abstand zwischen der ersten und zweiten, nach dem oder den Quetschwerk(en) angeordneten Umlenkrollen beträgt vorzugsweise etwa 10 bis 20 m und ihr Abstand vom Boden etwa 2 bis 4 m, also über Mannshöhe. Durch diese Anordnung nimmt der Luftgang der Anlage nur etwa 10 bis 20 m der gesamten Kontinue-Färbestrasse ein, kann selbst aber eine Gesamtlänge von ca. 30 m haben, so dass eine ausreichende Oxydation und Fixierung des Küpenfarbstoffs auf dem Baumwollgarn nach jedem Tauchgang gewährleistet ist.
Die einzelnen Schleifenbahnen sind vorzugsweise auf ihrer gesamten Länge zwei- oder mehrfach übereinander liegend führbar.
Auf den Schleifenbahnabschnitten zwischen den Umlenkrollen, die eine Umlenkung der Schleifenbahnen um ca. 90" ermöglichen, können Führungsrollen für die Kettfadenschar angeordnet sein, die in vorteilhafter Weise zumindest teilweise als Kompensationsrollen ausgebildet sein können, um für einen Spannungsausgleich an den Kettfäden zu sorgen.
Wird an einer oder mehreren der die Schleifenbahn bestimmenden Umlenkrollen ein sich über die gesamte Warenbreite erstreckender Rakel angeordnet, der eventuell gerissene Fäden von den Umlenkrollen abrakelt, so kann eine Garnwickelbildung an denselben verhindert werden.
Die einlagige Kettfadenschar ist nach dem Durchlaufen der letzten Schleifenbahn vor dem Wiedereintritt in das Färbebad aus der erfindungsgemässen Schleife herausführbar und kann dann über Umlenkrollen einer Wasch- und Spülmaschine und der möglich nachfolgenden Schlichtemaschine zugeführt werden.
Durch die Erfindung verkürzt sich die Gesamtlänge der Kontinue-Färbestrasse auf etwa 20 m gegenüber 40 m bei Anlagen nach dem Stand der Technik.
Während bei einer Anlage für das bekannte Verfahren mit sechs Einzelfärbebädern und jeweils zugehörigem Luftgang 72 Umlenkrollen mit meist 180 -Umschlingung erforderlich sind, sind bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit nur einem Färbebad und nur einem Luftgang, die mehrfach durchlaufen werden, nur 16-18 Umlenkrollen nötig, die ausserdem, zumindest soweit sie sich im Luftgang befinden, 90"-Umschlingung aufweisen. Die Gefahr der Wickelbildung ist somit insgesamt herabgesetzt. Indem die wenigen Umlenkrollen ausserdem mit Rakeln versehen werden, die gerissene Fäden abrakeln, kann die Wickelbildung praktisch ganz verhindert werden.
Maschinen- und Energiekosten sowie der Personalbedarf können drastisch gesenkt werden bei gleichzeitig guter Produktion und hohem Nutzeffekt der Anlage und einem sehr guten Qualitätsausfall der Färbung.
Das kleinere Färbebadvolumen macht auch die zum Umweltschutz notwendige Aufbereitung der verbrauchten Färbeflotte weniger schwierig und aufwendig. Die Aufbereitungsanlagen können kleiner sein.
Die konstruktive und aufbaumässige Vereinfachung der erfindungsgemässen Vorrichtung gegenüber den bekannten Anlagen für das klassische Strangtirben oder Flachfärben (sheet dyeing) führt auch zu einer erhöhten Arbeits- oder Verfahrensgeschwindigkeit und damit zu besserer Produktivität. Während eine bekannte Anlage mit 20 bis max. 30 m/min durchlaufen werden konnte (die Grenze wird durch die Chemie gesetzt), kann die erfindungsgemässe Vorrichtung mit 35-45 m/min laufen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist besonders geeignet, zum Färben von Baumwollkettgarnen mit Küpenfarbstoff, insbesondere Indigo. Sie können jedoch auch zum Färben von Kettgarnen aus anderem Material wie beispielsweise regenerierter Zellulosefaser, u.U. synthetischer Faser oder Wolle oder aber aus Mischungen dieser Fasern angewendet werden. Auch sind sie nicht auf das Färben mit Küpenfarbstoffbeschränkt, vielmehr können sie auch zum Färben mit anderen Farbstoffgruppen eingesetzt werden, die nach dem Imprägnieren und Abquetschen zur Fixierung eine'Thermobe- handlung (Verweilzeit) benötigen, wie beispielsweise Direktfarbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Säurefarbstoffe oder Farbstoffgruppen für Synthesefasern.
Es versteht sich, dass bei Einsatz dieser anderen Farbstoffgruppen eine solche Tliermobehandlung wie mittels Dampf, Infrarot, Heissluft oder eine Trocknung mit anschliessender Thenmoisolierung zweckmässigerweise in den Luftgang zwischengeschaltet erfolgt.
Der Anmelder hat zur Lösung der oben gestellten Aufgabe in einer vorausgegangenen (nicht vorveröffentlichten) Patentanmeldung bereits einen Vorschlag gemacht, nach dem eine einlagige Kettfadenschar ebenfalls mehrfach schleifenförmig durch einunddasselbe Färbebad, ein Quetschwerk und einen Luftgang geführt wird; jedoch sollen nach diesem älteren Vorschlag die Schleifenbahnen zumindest innerhalb eines Teils des Luftgangs im Abstand zueinander verlaufen und vor dem Färbebad aufeinander zurückkehren. Durch diese Massnahme sollte eine gute Durchoxydation und Fixierung des nach jedem Tauchgang an den Kettfaden angelagerten Farbstoffs gewährleistet werden.
Zur teilweisen Auseinanderspreizung der Schleifenbahnen sind aber besondere Massnahmen und Vorrichtungen notwendig; es müssen die einzelnen Schleifenbahnen zumindest innerhalb eines Teils des Luftgangs über getrennte, im Abstand zueinander angeordnete Umlenk- und Führungsrollen (Rollengruppen) geführt werden und vor dem Färbebad wieder zusammengeführt werden, so dass sich letzten Endes ein spiralförmiger Weg für die
Kettfadenschar ergibt. Wegen der unterschiedlichen Länge der einzelnen Schleifenbahnen können besondere Massnahme für einen Spannungsausgleich an der Kettfadenschar erforderlich werden.
Indem mit der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung die Kettfadenschar auf Schleifenbahnen geführt wird, die auf der gesamten Umlauflänge unmittelbar übereinander liegen, konnte die Vorrichtung oder Anlage unter Beibehaltung aller einmal erzielten Vorteile wie des guten Abquetscheffekts an der ein
Quetschwerk in mehreren Lagen passierenden Kettfadenschar, der erheblichen Verkürzung der gesamten Kontinue-Färbestrasse gegenüber vorbekannten Anlagen und der raschen Stabilisierung des Färbebades, noch wesentlich vereinfacht werden. Es sind im
Luftgang keine Gruppen von Umlenkrollen und Führungsrollen für die einzelnen Schleifenbahnen erforderlich, sondern die Kettfadenschar wird auch im Luftgang mehrfach über dieselben Rollen geführt.
Durch unterschiedliche Länge der einzelnen Schleifenbahnen evtl. bedingte Spannungen an der Kettfadenschar werden vermieden; auf besondere Ausgleichsvorrichtungen kann verzichtet werden. Eine gute Durchoxydation ist trotzdem gewährleistet, wenn der umgebende Raum ausreichend durchlüftet ist.
Weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der anhängenden Zeichnung.
Die Beschreibung erfolgt beispielhaft unter Bezug auf ein Far- beverfahren mit Küpenfarbstoff insbesondere Indigo, auf Rohbaumwolle, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre.
Fig. la zeigt das Schema eines ersten, die eigentliche Erfindung enthaltenden Abschnitts einer erfmdungsgemässen Vorrichtung.
Fig. lb zeigt das Schema des zweiten, rechts (gemäss Zeichnung) unmittelbar an Fig. la anschliessenden Abschnitts der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt (C2) aus dem entsprechenden Schema einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung in den Fig. la und 1b ist in Abschnitte A bis F unterteilt, die Verfahrensschritten des erfindungsgemässen Verfahrens folgendermassen zugeordnet sind: Abschnitt A: Zettelbäume Abschnitt B: Vorwäsche Abschnitt C1: Färben Abschnitt D: Nachwaschen und Spülen Abschnitt E: Schlichten Abschnitt F: Kettbäumen
Auf den sechs Teilkett- oder Zettelbäumen 1 sind jeweils 660 bis 680 Kettfäden Rohbaumwolle von ca. 12 000 m Länge nebeneinander aufgespult. In vorteilhafter Weise kann, wie in Fig. la angedeutet, stets eine zweite Gruppe von ebenfalls sechs Teilkettoder Zettelbäumen 1 in Bereitschaft gehalten werden. Die KettIä- den einer Gruppe von Teilkett- oder Zettelbäumen 1 werden gemäss Fig.
Ia gemeinsam und parallel zueinander über eine erste Führung und Umlenkrolle 3 geführt und dabei zu einer Kettfadenschar von ca. 4000 Einzelfäden vereinigt, wie sie für die Breite des später herzustellenden Gewebes erforderlich ist. Die so einlagig und parallel zueinander verlaufende Kettfadenschar wird von der Umlenkrolle 3 aus in einen Waschturm 4 eingeleitet, der, wie später noch genauer ausgeführt wird, u.U. auch wegfallen oder durch einen einfachen Vometztrog ersetzt werden kann. In dem Waschturm 4 befinden sich übereinander mehrere Sprüh- und Quetschvorrichtungen. Die durch den Waschturm 4 laufende Kettfadenschar wird so mehrmals nacheinander eingesprüht, und danach wird das Wasser jeweils wieder abgequetscht, um Roh baumwolle von Schmutz und Verunreinigungen zu säubern.
Selbstverständlich kann auch eine andere Waschvorrichtung ein gesetzt werden, wie z.B. die Einheit 24 zum Nachwaschen, wenn es erwünscht ist und auf das Vorwaschen nicht verzichtet werden soll. Nach dem Austritt aus dem Waschturm 4 wird die Kettfa denschar über eine Umlenkrolle 5, eventuell eine Kompensator rolle 6 zum Spannungs ausgleich an den Kettfäden und weitere
Umlenkrollen 7, 8, 9, 10, 11 um jeweils 90" umgelenkt und in ein
Färbebad 12 geleitet (siehe auch Fig. lb). In dem Färbebad (Far- bebehälter, auch als Tauchtrog bezeichnet) 12 befindet sich die
Farbflotte aus dem durch Reduktionsmittel (Hydrosulfit) unter
Zusatz von Natronlauge in seinen chemisch reduzierten, d.h.
was serlöslichen Zustand gebrachten Küpenfarbstoff, im vorliegenden
Fall Indigo, und aus Dispergier- und Netzmittel. Innerhalb des
Färbebades 12 wird die Kettfadenschar mehrmals mit einer 180 -Umschlingung über Rollen 13 geführt und entsprechend umgelenkt, um die nötige Verweilzeit der Kettfadenschar in dem
Färbebad 12 und somit eine gute Anlagerung des Farbstoffs an die Baumwolle zu erreichen. Von der letzten Umlenkrolle 13' innerhalb des Färbebades 12 aus wird die Kettfadenschar einem anschliessend an das Färbebad 12 angeordneten Quetschwerk 14 aus zwei gegeneinander arbeitenden Walzen zugeführt, durch das überschüssige Küpe von der Baumwolle abgequetscht wird.
An das Quetschwerk 14 schliesst sich der Luftgang 15 an, in dem der an die Baumwolle angelagerte Farbstoff oxydiert, damit an der
Baumwolle fixiert und wieder in seine wasserunlösliche Phase gebracht wird. Im Falle von Indigo geht dabei der bei Austritt aus dem Färbebad 12 noch gelbe Farbstoff in Blau über. Erfindungsgemäss führt der Luftgang 15 vom Quetschwerk 14 aus in Form einer Schleife von insgesamt ca. 30 m zunächst nach oben, dann über eine Umlenkrolle 16 nahezu horizontal zurück, über eine Umlenkrolle 17 nach unten und neuerlich um 90" umkehrend in Bodennähe über eine Umlenkrolle 21 horizontal wieder in der ursprünglichen Förderrichtung der Kettfadenschar und über die bereits genannten Umlenkrollen 9, 10, 11 wieder in das Färbebad
12.
Die genannten Umlenkrollen 9, 10, 11, 16, 17, 21, die den Verlauf der Schleife bestimmen, haben in der in den Fig. la und 1b dargestellten Ausführungsform der Erfindung alle die vorteilhafte Umschlingung von ca. 90". Vorzugsweise können der Waschturm 4 und die Teilkettbäume 1, wie in Fig. la dargestellt, vom Luftgang 15 überspannt und unterlaufen werden. Die Teilkettbäume 1 müssen aber nicht innerhalb der Schleife des Luftgangs 15 angeordnet sein. Wenn es zweckmässig erscheint, können sie auch seitlich ausserhalb stehen. Die Kettfadenschar wird dann über ein sogenanntes Schwert zum Waschturm 4 oder dem Färbebad 12 um 90" umgelenkt.
Es versteht sich, dass die hier beschriebene Umschlingung von grundsätzlich 90 , so dass die Schleifenbahnen im Luftgang in der Ansicht gemäss Zeichnung im Prinzip den Umrissen eines Rechtecks folgen, zwar zweckmässig und raumsparend ist und zusätzliche Gruppen von Umlenkrollen erspart, dass es aber aus räumlichen und anderen Gründen angezeigt erscheinen kann, die Schleifenbahnen bei entsprechender Ansicht den Umrissen beispielsweise eines Trapezes oder Vielecks folgen zu lassen bei entsprechender Anordnung der Umlenkrollen bzw. Gruppen von Umlenkrollen.
Im in den Fig. la und 1b der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel können zwischen den Umlenkrollen Führungsrollen 18, 19, 20, 18', 19', 20' für die Kettfadenschar angeordnet sein.
Zumindest ein Teil dieser Führungsrollen 18, 19, 20, 18', 19', 20' können für den Bedarfsfall als Kompensationsrollen ausgebildet sein, um Spannungen an den Kettfäden auszugleichen.
Über der Umlenkrolle 9 und neben und/oder oberhalb der Umlenkrolle 10 befindet sich gemäss Fig. lb eine Umlenkrolle 22 und waagerecht zu dieser eine weitere Umlenkrolle 23 jeweils mit grundsätzlich 90"-Umschlingung; jedoch kann, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, die Führung auch über eine zwischen den Umlenkrollen 22, 23 angeordnete weitere Umlenkrolle oberhalb der durch die Umlenkrollen 22, 23 bestimmten Ebene erfolgen.
Nachdem die Kettfadenschar den gesamten Färbevorgang, der unten noch im einzelnen erläutert wird, durchlaufen hat, gelangt sie von der letzten Bahn des Luftgangs 15 über diese Umlenkrollen 22 und 23 in eine an sich bekannte Wasch- und Spülmaschine 24, die aus mehreren Einheiten aus Wasch- und Spülbehälter mit anschliessendem Quetschwerk besteht, in denen die gefärbte Kette fadenschar mehrfach gewaschen und gespült und das Wasser jeweils abgequetscht wird. Nach Durchlaufen des letzten Quetschwerks 25 der Wasch- und Spülmaschine 24 wird die Kettdenschar zum Trocknen beispielsweise einem nicht mehr dargestellten Trommeltrockner und von dort einer Grossdocke oder direkt einer Garnschlichtemaschine und dem nachfolgenden Kettbaum zugeführt.
An einer oder mehreren der Umlenkrollen kann in vorteilhafter Weise je eine sich über die gesamte Warenbreite erstreckender Rakel 26 vorgesehen sein, die eventuell gerissene Fäden von den Umlenkrollen abrakelt und somit die Bildung von Garnwickel an den Umlenkrollen verhindert.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann wie folgt gearbeitet werden:
Die von den Teilkettbäumen 1 auf der Führungs- und Umlenkrolle 3 einlagig, der Breite des später herzustellenden Gewebes entsprechend zusammengeführte Kettfadenschar (ca.
4000 Einzelkettfäden) wird, wenn es für notwendig erachtet wird, in dem Waschturm 4 in an sich bekannter Weise in mehreren Stufen vorgewaschen, und das Wasser wird durch Quetschwerke jeweils abgequetscht. Danach wird die Kettfadenschar über Umlenkrollen 5, 7, 8, 9, 10, 11 mit im Prinzip jeweils 90 -Umschlingung ein erstes Mal dem oben beschriebenen Färbebad 12 zugeführt. Die Kettfadenschar durchläuft über mehrere Umlenkrollen 13 mit 1800 -Umschlingung, wodurch die erforderliche Tauchzeit in der Küpe erreicht wird, das Färbebad 12 und verlässt nach der letzten Umlenkrolle 13' das Färbebad 12, um in das Quetschwerk 14 zu gelangen, in dem der überschüssige Küpenfarbstoff aus dem ersten Tauchgang abgequetscht wird.
Danach durchläuft die Kettfadenschar die erste Bahn des Luftgangs 15, währenddessen der im Färbebad 12 an die Baumwolle angelagerte Küpenfarbstoff oxydiert, dadurch in seine wasserunlösliche Phase gebracht wird und im Falle von Indigo in Blau übergeht. Die Kettfadenschar gelangt über die Umlenkrollen 16, 17 und 21 in einer Art Rundlauf bzw. Umlauf oder Schleife zurück auf die Umlenkrollen 9, 10 und 11, über die sie ein zweites Mal in das Färbebad 12 geführt wird. Nach erneutem Verlassen des Färbebades 12 und erneutem Abquetschen der überschüssigen Küpe im Quetschwerk 14 durchläuft die Kettfadenschar nun die zweite Bahn des Luftgangs 15 zur Oxydation und Fixierung des während des zweiten Tauchgangs an die Baumwolle angelagerten Farbstoffs.
Wiederum über die Umlenkrollen 16, 17, 21, 9, 10 und 11 gelangt die Kettfadenschar wiederum zum Färbebad 12 und durchläuft auf die oben beschriebene Weise auch zum dritten und vierten Mal das eine Färbebad 12, das Quetschwerk 14 und eine dritte und vierte Bahn des Luftgangs 15. Die dabei sich ergebenden, im beschriebenen Beispiel vier Schleifenbahnen der Kettfadenschar liegen unmittelbar übereinander.
Nach dem letzten, im beschriebenen Ausführungsbeispiel vierten Durchlaufen des Färbebades 12, des Quetschwerks 14 und des Luftgangs 15 ist der Färbevorgang abgeschlossen und die Kettfadenschar wird, wenn sie über die Umlenkrollen 16, 17 und 21 wieder zur Umlenkrolle 9 gelangt, an der nächsten Umlenkrolle 10 vorbei und auf die Umlenkrollen 22 und 23 geführt, über die sie in die Wasch- und Spülmaschine 24 gelangt, wo sie in an sich bekannter Weise gewaschen und gespült wird, um nach Durchlaufen des letzten Quetschwerks 25 dem Trockner und schliesslich einer Grossdocke oder direkt dem Kettbaum einer Schlichtemaschine zugeführt zu werden. Dieses Herausführen der Kettfadenschar aus dem Rundlauf oder der Schleife des Färbevorgangs braucht nur einmal an dem mit einer Rispe zusammengehaltenen vorderen Ende der Kettfadenschar vorgenommen zu werden, der weitere Lauf ist dann vorgesehen.
Wie der obigen Beschreibung zu entnehmen ist, ergibt es sich, dass nach einer gewissen Anlaufzeit, die mindestens einem Durchlauf der gesamten, das Färbebad 12, das Quetschwerk 14 und den Luftgang 15 umfassenden Schleife ab dem Quetschwerk
14 entspricht, zwangsläufig die Kettfadenschar den gesamten Umlauf und insbesondere das Quetschwerk 14 in mehreren Lagen, zunächst in zwei und schliesslich bei voll eingelaufener Maschine in vier Lagen, passiert. Dabei ist in Rechnung zu stellen, dass das auf den Teilkettbäumen 1 aufgespulte Kettfadenmaterial (ca. 12 000 m) für einen Betrieb der Anlage von 10 Stunden ausreicht, so dass diese sogenannte Anlaufzeit nicht nachteilig ins Gewicht fällt. Im übrigen haben alle vorhandenen Maschinen eine solche Anlaufzeit bzw.
Anlaufstrecke, die aber, da nach dem Stand der Technik sechs hintereinandergeschaltete Färbebäder mit Luftgang eingesetzt werden, länger ist als bei der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Dadurch, dass die eine Kettfadenschar bei eingelaufener Anlage das auf das Färbebad 12 folgende Quetschwerk 14 in mehreren Lagen durchläuft, ergibt sich ein besserer Abquetscheffekt der überschüssigen Küpe, weil sich die übereinanderlaufenden Lagen der einen Kettfadenschar ähnlich einem fertigen Gewebe wie ein Schwamm verhalten, sich die überschüssige Küpe also gleichmässig und gut abquetschen lässt. Dadurch wird eine sehr gute Gleichmässigkeit der Färbung nach jedem Färbegang erreicht und auch eine intensivere Einzelfärbung bei jedem Durchgang, die dadurch noch unterstützt werden kann, dass das eine Färbebad 12 der Erfindung gegenüber den sechs hintereinandergeschalteten Färbebäder der Anlage nach dem Stande der Technik, z.B. im Verhältnis 6:4, konzentrierter angesetzt wird.
Infolge des hohen Abquetscheffektes und des konzentrierteren Färbebades und der schnelleren und besseren Oxydation ist nach der Erfindung nur noch eine viermalige Färbung zur Erreichung des gewünschten Farbtons erforderlich gegenüber der sechsmaligen Färbung nach dem bekannten Verfahren.
Da nur noch ein Färbebad 12, ein Quetschwerk 14 und ein Luftgang 15 erforderlich sind, nimmt die entsprechende Vorrichtung oder Anlage einen wesentlich geringeren Raum ein als bekannte Anlagen. Der Luftgang 15 umfasst zwar etwa 30 m, so dass auch eine ausreichende Durchoxydation des Farbstoffs nach jedem Tauchgang gewährleistet ist; durch die schleifenförmige Führung des Luftgangs 15 erstreckt er sich jedoch in Längsrich- tung der Anlage, z.B. nur auf ca. 10-12 m, und die gesamte Kontinue-Strasse der erfindungsgemässen Anlage ist nur etwa 20 m lang gegenüber 40 m bei bekannten Anlagen.
Da in der Schleifenführung ausserhalb des Färbebades 12 selbst ausschliesslich Umlenkrollen mit ca. 900-Umschlingung vorgesehen sind, wird die Gefahr der Wickelbildung erheblich reduziert. Die Tatsache, dass nur ein Färbebad 12 erforderlich ist, in dem die Kettfadenschar mehrmals um 1800 umgelenkt wird, vermindert auch die Gefahr der Wickelbildung unter der Färbeflotte, die unweigerlich ein Abstellen der Maschine erforderlich macht, gegenüber dem Stand der Technik auf 1/6. Dabei muss das eine Färbebad 12 mit der zugehörigen einen mechanischen Einrichtung, wie dem Quetschwerk 14, nicht grösser sein als eines von sechs Färbebädern nach dem Stand der Technik.
Durch die geringere Gesamtoberfläche des einen Färbebades 12 kommt es zu weniger Voroxydation des Küpenfarbstoffs im Färbebad durch Einwirkung der Luft, so dass ein nicht unwesentlicher Teil des teuren Reduktionsmittels (schätzungsweise 20% und mehr) eingespart werden können.
Auch die bei bekannten Anlagen durch das Umpumpen zur Aufrechterhaltung der Homogenität unter den Färbebädern entstehenden Luftbeimengungen, die Voroxydation bewirken, entfallen, was den Verbrauch an Reduktionsmittel ebenfalls reduziert.
Die Kontrolle des chemischen Gleichgewichts, der Konzen tration und der Homogenität ist bei nur einem Färbebad mit l/6 des Gesamtbadvolumens der bekannten Anlagen naturgemäss erheblich einfacher. Eine separate Nachdosierung von Farbstoff Natronlauge, Reduktionsmittel, Dispergier- und Netzmittel erübrigt sich, vielmehr kann in das eine Färbebad insgesamt aus einem Nachsatztank nachdosiert werden. Damit vermindert sich auch der Aufwand in der Farbstoff- und Chemikalienküche etwa auf die Hälfte. Es erübrigen sich die Behälter für die blinde Küpe (Natronlauge plus Reduktionsmittel ohne Farbstoff) und für die Dispergier- und Netznlittel, weil die chemische Kontrolle mit normalem Zusatz aus einem Nachsatztank möglich ist.
Erforderlich ist neben dem Nachsatztank im allgemeinen nur noch ein Behälter, in dem der Farbstoff angesetzt wird.
Das eine Färbebad 12 nach der Erfindung ermöglicht auch eine problemlose Umstellung der Farbnuancen, indem gezielt die Farbstoffkonzentration in dem einen Färbebad 12 erhöht oder herabgesetzt wird. Bei den bekannten Anlagen mit sechs Färbebädem ist dies wegen des Erfordernisses der Homogenität der Farbbäder untereinander und des grossen Färbebadvolumens praktisch nicht durchführbar, vielmehr muss zur Änderung der Farbnuance das gesamte Färbebadvolumen neu angesetzt werden.
In dem verhältnismässig kleinen Farbebadvolumen der erfindungsgemässen Anlage (ca. 1200 1) stellen sich die Gleichgewichtsreaktionen und auch das sogenannte Kopf-Schwanz Gleichgewicht recht schnell ein, so dass von der Rohbaumwolle mitgeführter Schmutz und Verunreinigungen, die in herkömmlichen Anlagen das Gleichgewicht stark beeinträchtigen können, vernachlässigbar sind und auf das Vorwaschen der Rohbaumwolle in einem Waschturm 4 oder einer sonstigen Waschanlage gegebenenfalls sogar verzichtet werden kann.
In einer Anlage gemäss den Fig. la und lb könnten die von den Teilkettbäumen 1 abgenommenen und zu einer einlagigen Kettfadenschar vereinigten Kettfäden dann von der Führungsrolle 2 direkt auf die Umlenkrolle 9 gelegt und in das Färbebad 12 eingeführt werden, so dass sich eine weitere Vereinfachung, Verkleinerung und Verbilligung der Anlage ergibt.
Auch die Schlammabsetzung in dem einen Färbebad 12 kann infolge des sich schnell einstellenden Gleichgewichts im Gegensatz zu den unterschiedlichen Schlammabsetzungen in sechs Färbebädern bekannter Anlagen zum Teil vernachlässigt werden, so dass die Anlage gewünschtenfalls ununterbrochen in Betrieb sein kann. Da beim evtl. Abstellen der Maschine nicht wie bei bekannten Anlagen 4000 bis 60001, sondern nur ca. 1200 1 verschmutzte Flotte abgelassen werden müssen, stellt auch die zum Umweltschutz notwendige Aufbereitung der abgelassenen Flotte ein geringeres Problem dar, und die Flottenaufbereitungsanlagen können kleiner sein, die Maschinenkosten sind geringer.
Da nach der Erfmdung nur noch ein Farbebad 12 mit Quetschwerk 14 vorzusehen ist, entfallen die bei herkömmlichen Anlagen zwischen den Quetschwerken und dem nächsten Färbebad zum Spannungs ausgleich für die Kettfäden nötigen Kompensatorrollen.
Für das eine Quetschwerk 14 der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss den Fig. la und 1b ist nur noch ein Motor mit einer Leistung von ca. 10 kW erforderlich, so dass sich gegenüber dem Stand der Technik, nach dem sechs Motoren von je ca. 5 kW erforderlich sind, auch eine beträchtliche Energieeinsparung ergibt.
In dem in den Fig. la und 1b dargestellten Schema einer erfindungsgemässen Vorrichtung wird eine zunächst einlagige Kettfadenschar in vier Lagen durch das Färbebad 12 und das Quetschwerk 14 geschickt. Wie bereits erwähnt sind nach der Erfindung aber alle Variationen von zwei bis zehn Lagen möglich.
Dabei kann es sich ergeben, dass die sich einstellende Lagenzahl für nur ein Quetschwerk 14 zu viel ist. In einem solchen Fall können dem Färbebad 12 zwei Quetschwerke funktionsmässig parallel nachgeordnet werden, durch welche die Kettfadenlagen dann in Gruppen geteilt, aber innerhalb der Gruppen wiederum unmittelbar aufeinanderliegend geführt werden. Eine solche abgewandelte Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 2 zeigt den Abschnitt C2 - Färben - einer derart abgewandelten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung. Es soll dabei wiederum beispielhaft von einem viermaligen Durchlaufen der erfindungsgemässen Schleife aus Färbebad, Quetschwerk und Luftgang, also von vier Kettfadenlagen ausgegangen werden.
Dargestellt ist das Färbebad 12a, in das die Kettfadenschar bei eingelaufener Anlage in vier Lagen über die Umlenkrollen 9,
10, 11 geführt wird. Dem Färbebad 12a nachgeordnet sind hier zwei parallel arbeitende Quetschwerke 14a und 14b. Die aus dem Färbebad 12a austretenden Keufadenlagen werden in zwei Gruppen, im Falle von insgesamt vier Kettfadenlagen zuje zwei Lagen, geteilt und so nach Gruppen getrennt eventuell über Umlenkrollen durch je ein Quetschwerk 14a und 14b geführt und treten danach in den Luftgang 15, wo sie auf der Umlenkrolle 16 wieder in vier Lagen unmittelbar übereinander liegend zusammengeführt werden.
Gemäss Fig. 2 ist die Anordnung der Umlenkrolle 16 mit ca.
900 -Umschlingung so getroffen, dass die aus den Quetschwerken 14a und 14b kommenden Lagen der Kettfadenschar in ihrem Verlauf entgegengesetzt geneigt einem Trapez folgen. Die Erfindung erlaubt diesbezüglich jede Anpassung an bestehende Gegebenheiten oder Erfordernisse. Während des gesamten Färbevorgangs durchläuft bei der Ausführungsform nach Fig. 2 die einlagige Kettfadenschar nacheinander zweimal jedes der beiden Quetschwerke 14a und 14b, so dass sich in jedem Quetschwerk 14a, 14b eine doppelte Fadenlage einstellt.
Auf diese Weise kann unter Beibehaltung des erfindungsgemässen Pnnzips, nämlich mehrmaliges Durchlaufen einer Schleife aus einem Färbebad, einem Quetschwerk und einem Luftgang zum Durchfärben einer Kettfadenschar mit den sich ergebenden, oben ausführlich dargelegten Vorteilen, die sich einstellende Anzahl der Kettfadenlagen in der Schleife bis auf zehn erhöht werden.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass, indem immer nur eine Kettfadenschar in der für das zukünftige Gewebe erforderlichen Breite durch die Färbeanlage läuft, diese Kettfadenschar nach dem Austritt aus dem Trommeltrockner direkt auf die Schlichtemaschine und von dort auf den Webstuhl laufen kann.
Wie in der beispielhaften Beschreibung anhand der Fig. la, 1b und 2 zum Ausdruck kommt, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung besonders geeignet zum Färben von Baumwollkettgarnen mit Küpenfarbstoff, insbesondere Indigo. Sie kann jedoch auch zum Färben von Kettgarnen aus anderem Material wie beispielsweise regenerierter Zellulosefaser, u.U. synthetischer Faser oder Wolle oder aber aus Mischungen dieser Fasern angewendet werden. Auch ist sie nicht auf das Färben mit Küpenfarbstoff beschränkt, vielmehr kann sie auch zum Färben mit anderen Farbstoffgruppen eingesetzt werden, die nach dem Imprägnieren und Abquetschen zur Fixierung eine Thermobehandlung (Verweilzeit) benötigen, wie beispielsweise Direktfarbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Säurefarbstoffe oder Farbstoffgruppen für Synthesefasern.
Es versteht sich, dass bei Einsatz dieser anderen Farbstoffgruppen die zusätzliche Thermobehandlung wie Dampf, Infrarot, Heissluft oder Trocknung mit anschliessender Thermoisolierung zweckmässigerweise in den Verfahrensabschnitt des Luftgangs eingeschaltet ist.
Im übrigen erfolgt die allgemeine Durchführung des Färbens nach an sich bekannten Techniken, und die erfindungsgemässe Vorrichtung macht weitestgehend von an sich bekannten Mitteln Gebrauch, so dass sich eine ins einzelne gehende Beschreibunginsoweit erübrigt.
Nachfolgend werden drei praktische Beispiele gegeben, die sich u.a. für einen Färbevorgang in einer erfindungsgemässen Vorrichtung besonders eignen. Das erste Beispiel betrifft das Fär ben von Rohbaumwolle mit dem Küpenfarbstoff Indigo, das zweite Beispiel das Färben von Rohbaumwolle mit einem Direktfarbstoffund das dritte Beispiel das Färben einer Mischung aus Rohbaumwolle und regenerierter Zellulosefaser mit einem Reaktivfarbstoff. Sämtliche angegebenen Arbeitsgänge laufen kontinuierlich ab.
Beispiel 1 Baumwollgarn der Garnnummer Ne 6 wird mit folgender Färbeflotte imprägniert:
6 g/l Indigo-Farbstoff(BASF 98%ig) 15 ml/l Natronlauge 50%ig
5 g/l Natriumhydrosulfit
2 g/l Primasol FP (Netzmittel, BASF)
Das Garn wird hierbei von 6 Zettelbäumen zu je 632 Fäden abgezogen und als parallele Fadenschar von 160 cm Breite mit ca.
40 m/min durch das Färbebad geführt und durch das anschliessende Abquetschen mit dem Quetschwerk von Floffenüberschuss befreit. Die Temperatur der Färbeflotte kann bei 20 "C konstant gehalten werden, indem der Färbebehälter durch einen doppelten Boden mit einem Kühlsystem verbunden ist.
Nach dem Abquetschen passiert die Fadenschar zum Oxydieren für ca. 60 Sekunden den Luftgang (ca. 40 m), um in Schleifenform nach Überfahren und danach Unterfahren der Zettelbäume wieder zum Färbebad zurück zu gelangen, neu imprägniert, abgequetscht und wieder in den schleifenförmigen Luftgang geführt zu werden.
Der Vorgang Imprägnieren, Abquetschen, Oxydieren (Luftgang) wird viermal wiederholt. Nach der vierten und letzten Luftgangpassage wird die äusserste parallele Fadenschar durch die Spülbäder geführt, danach über einen Trommeltrockner (Zylindertrockner) getrocknet und nachfolgend in einer Schlichtemaschine geschlichtet und zum Kettbaum aufgespult.
Beispiel 2 (Klotz-Dämpf-Verfahren mit Direktfarbstoff)
Die im Beispiel 1 definierte Fadenschar durchläuft die Färbeflotte eines Direktfarbstoffes von nachfolgender Zusammensetzung: 10 g/l Siriuslichtrot F 3 B 200 (Bayer)
0,5 g/l Soda calc.
2 g/l Erkantol PAD (Netzmittel, Bayer)
Nach dem Imprägnieren und Abquetschen wird die Fadenschar zum Fixieren des Farbstoffes durch einen Bogendämpfer (Dampfkanal) mit Sattdampf (ca. 102 "C, je nach örtlichen und Witterungsverhältnissen) geführt.
Hierbei wird die Fadenschar wiederholt, und zwar in diesem Falle sechsmal, schleifenförmig durch das Färbebad, die Abquetschwalzen und den Dämpfer geführt. Der substantive Direktfarbstoffwird dabei in gewünschter Tiefe durch Addition aufgebaut.
Im Gegensatz zur einmaligen Imprägnierung resultieren hierbei gute Echtheiten, weil durch das wechselweise Imprägnieren und Fixieren die Teilkonzentrationen der Farbstoffe besser fixiert werden. Die Summe der Fixierzeiten beträgt 120 sec.
Nach der sechsten Dampfpassage wird die äusserste Fadenschar zum Nachwaschbad, zum Trocknen und Schlichten mit Aufbäumen abgeleitet. Vorteilhaft enthält das erste Nachwaschbad eine heisse, konzentrierte Salzlösung. Auch hier können alle Arbeitsgänge kontinuierlich ablaufen.
Beispiel 3 (Klotz-Dämpf-Verfahren mit Reaktivfarbstoff)
Eine parallele Fadenschar einer Mischung aus Rohbaumwolle und regenerierter Zellulosefaser (50:50) der Gamnummer Ne 9 durchläuft die bei 15 "C gehaltene Färbeflotte, welche folgende Zusammensetzung hat:
10 g/l Levafixbrillantblau PRL (Bayer)
150 g/l Harnstoff
5 g/l Soda calc.
10 g/l Ludigol (Redukionsverhinderer, BASF)
Das Garn kommt hierbei ebenfalls von 6 Zettelbäumen, wovon jeder 690 Einzelfäden trägt. Die Breite der Fadenschar liegt bei 160 cm.
Auch hier wird nach dem Imprägnieren abgequetscht und anschliessend im Bogendämpfer zur Fixierung des Farbstoffes mit Sattdampf (ca. 102 " je nach örtlichen und Witterungsverhältnissen) gedämpft. Nach in diesem Fall dreimaligem Imprägnieren, Abquetschen und Dämpfen, welches durch das erfindungsgemässe schleifenförmige Umfahren der Zettelbäume geschieht, wird die äusserste Fadenlage zum Nachspülen, Trocknen und Schlichten weitergelenkt. Die Summe der Fixierzeiten beträgt dabei 60 sec.
Das dreimalige Imprägnieren mit dem nachfolgenden Dämpfen lässt eine tiefe Farbnuance und gute Echtheiten entstehen.
Die Farbstoffausbeute übertrifft die einer einmaligen Passage mit 3facher Farbstofikonzentration in der Färbeflotte.
DESCRIPTION
The invention relates to a device for the continuous dyeing of warp yarns with those dyes which, after impregnation and squeezing for fixing, require an air passage and / or a thermal treatment, according to the principle of flat dyeing, in which a group of parallel, unbundled warp yarns by a dyeing liquor filled dye bath passed, excess dye liquor removed from the yarns and the yarn is exposed to air and / or thermal treatment, this series of operations being repeated several times and the yarn being wound onto a warp beam after a washing and drying process.
According to the classic process for continuous dyeing of cotton warp yarn with indigo (cf. P. Richter in Textilveredlung 10 [1975], pages 313-317), which is still largely used today, combines the cotton kefflåden to be dyed in a slip gate into bundles of yarn or twine cables made of 300-400 threads each, which in turn are wound up into cable windings (ball warps) which can contain up to 15,000 m of cable.
In the dyeing machine, several of these yarn cables, usually no more than 24, are initially wetted in a 30-50 C warm (or hotter) liquor with the help of fuel pipes, squeezed in a squeezer and then rinsed in cold water and then again Squeezing for the actual dyeing process, immersed in 4 to 6 dyeing baths in succession, with a squeezing device and an air passage having to be run through after each dyeing bath. In the individual dye baths the vat dye, in the present case (synthetic) indigo, is in its chemically reduced, i.e. H. water-soluble state in a certain, constant concentration.
If the excess vat is squeezed out after exiting from each dye bath, the vat dye attached to the cotton warp threads is oxidized in the air passage, making it water-insoluble again and causing pigmentation. To achieve the desired shade, the dyeing operations, i.e. H. Immersion in the paint bucket and subsequent oxidation are repeated several times, usually 4 to 6 times, which requires the corresponding number of dye baths with a squeezing device. The dye, once oxidized on the yarn and therefore water-insoluble, becomes in the cold bucket the next time it is dipped practically not reduced again and therefore remains completely in the yarn, so that the dyeing actually becomes more intense after each dipping process and subsequent air passage.
The last air passage following the last dipping process and the subsequent squeezing of the excess vat can be provided for a complete oxidation of the dyeing and thus the fixing of the dye in the yarn for a longer oxidation time. After the last air passage, the dyed yarn bundles are rinsed several times and squeezed off, possibly finished and finally dried. For the further processing of the cotton warp threads, the yarn bundles must now be taken apart again, i.e. H. are broken down into their individual warp threads and rebeamed on warp beams (rebeaming) before they are fed to the sizing machine and can be prepared there for the weaving process.
Of course, the individual warp threads of the yarn bundles are not dyed evenly in this process; The disassembly of the gau bundles into individual warp threads, their rearing up on slip trees and further processing in the yarn sizing machine with winding up to the warp beam results in a uniformly uneven distribution, which allows the different color intensity of individual warp threads to diminish in the overall impression or also produces a special desired color effect.
A disadvantage of this conventional dyeing process is the need to provide a special machine for this dyeing process, as well as special operations for the formation and separation of the yarn cables, and to utilize these facilities. The reopening of the yarn cables is a very delicate and labor-intensive process. In addition, this method has several points of increased susceptibility to faults. When forming the twine cables, care must be taken to ensure that all the threads are evenly tensioned after they have left the slip gate.
The same setting or loading of the thread brakes when pulling off the yarns from the packages is not sufficient for this; because the yarn from the bobbins in the part of the gate furthest away from the winding machine is braked by a larger number of thread guiding elements than the yarn from the bobbins directly at the exit of the slip gate. The cables must always be wound at a constant speed to ensure the same tension for all cables inserted into the dyeing machine at the same time. Experience has shown that uneven thread tension within a cable often leads to thread breaks and, as a result, to winding on the guide rollers of the dyeing machine. While the machine is running, there is always a risk that loose thread ends will be caught by the guide rollers or that particularly loose individual threads will wrap and tear around the guide rollers.
For this reason, the running of the cables in the air passages and in the dyeing tanks, in which the individual cables are deflected several times over guide rollers in order to achieve a sufficient throughput path, must be continuously monitored. If a thread winding that forms is not soon discovered and cut off, this often has the consequence that the next separating thread running across the cable band, which is intended to facilitate the subsequent re-dissolution of the cable, is also wound up, and this usually leads to the entire cable being torn off . To repair such a cable break, the machine must be switched off and a piece of an undyed cable must be braided in so that the cotton material continues to run fully and well. Repairs of this kind are time-consuming and reduce the efficiency of the machine.
In order to avoid, in particular, the costly and labor-intensive formation and separation of the yarn cables and the disadvantages inherent in the use of the yarn cables, a method has been proposed and also used which is referred to as flat dyeing or sheet dyeing. After a washing process, the yarns as such are passed as parallel thread sheets, preferably in the width of the future fabric from the slip or partial warp beams, the excess plunger is squeezed out again and the parallel warp thread sheet is guided through an air passage. In order to achieve the desired color intensity, these three operations are repeated a sufficient number of times in machine units connected in series, consisting of the dye bath, the squeezing device and the air passage.
The yarn is then washed, optionally finished, dried and, after simultaneous sizing on a subsequent sizing machine, wound onto a warp beam.
In this process, one now observes an unevenness in the dyeing, which is noticeable by lighter and darker colored stripes in the parallel warp thread sheet. During the dyeing of yarn bundles or cables, irregularities that occur under the individual warp threads, as already explained above, due to the separation of the Bundles of yarn and the mixing of the threads when winding onto the warp beam alternate regularly in the finished fabric, resulting in an almost uniform fabric image in the end, the strip-shaped irregularities remain in the process described last, since the warp threads already arranged as for the weaving process are directly dyed , preserved in the finished fabric and appear fake and flawed there.
In addition, chain production in meters per machine and year is significantly reduced, because only the number of warp threads required for a fabric width X is dyed in one operation. The reason for these irregularities in the coloring was found in the squeezing process after each dive.
During e.g. B. If a finished fabric behaves like a sponge in the wet state between the rollers of a squeezing unit working against each other at high pressure and can be squeezed out well, the single warp threads running parallel through the squeezing unit remain relatively and unevenly wet, and this then leads to the described strip-like irregularities.
In order to overcome this disadvantage, the linear thread density between the pinch rollers was increased in a further development of the method described above, by simultaneously sending several but at least two layers of parallel warp thread sheets through the system and thus also through the individual squeezing units. The squeezing of the excess vat from the warp threads - when dyeing with indigo after each dive became as effective as with a finished fabric, so that the dyeing was satisfactorily uniform. In addition, production was increased at the same time.
If one assumes that two layers of warp thread sheets are processed in the dyeing machine at the same time, the production increases, taking into account a few additional measures and devices, 1.8 times more than the process that processes only one warp thread sheet. Productivity is also considerably increased compared to the dyeing process of yarn bundles described at the beginning, because the formation and re-separation of the yarn bundles and the rebuilding of the warp threads from the yarn bundles onto partial warp beams and the devices required for this are eliminated.
In this last described improved process of flat dyeing or sheet dyeing, a combination of the dyeing system with the yarn size machine is such that the dyeing system works directly on the warp beams of a yarn size machine after the rinsing and drying process of the dyed goods, because the rearing up , in which thread breaks can occur, the system downtimes caused by thread breaks are increased on more than one warp beam. For this reason, after the drying process, the individual warp thread layers passing through the dyeing system at the same time are wound onto a corresponding number (ie at least two) of warp beams before they can be fed to the yarn sizing machine one after the other for further processing.
This process requires an equally large dye bath volume as the classic process described above. In order to achieve the desired color intensity, four to six units connected in series, consisting of a dye bath, squeezer and air passage, are also required for the flat dyeing process. A dye bath has a volume of approx. 1000 1, so that the total volume of the dyebaths alone is 4000 to 6000 1. Such a dyebath volume has to be created, prepared and checked with great effort.
In the individual dye baths, when dyeing with indigo, the concentrations of the vat dye, here synthetic indigo, and the chemicals, i.e. H. the serving as a reducing agent and with the addition of sodium hydroxide solution the insoluble dye in its soluble, d. H. reduced phase-bringing hydrosulfite, the wetting agent which promotes penetration of the dye and the dispersant which prevents precipitation in the liquor and are kept constant under individual dyebaths.
When dyeing with indigo in each individual dye bath, constant temperature should be ensured, if possible at room temperature> 200 C, because at higher temperatures the dye that is fixed on the fiber can become detached again by reduction in the subsequent dye bath. Fluctuations in temperature inevitably lead to color irregularities. The dyeing process is exothermic and the baths tend to warm up slowly, which can result in a head-to-tail color sequence.
In order to ensure homogeneity of the
Dye, chemicals and temperature can be reached and maintained, the dyeing liquor is constantly pumped around with the help of a complicated system of pumps, pipes, supply and discharge lines and overflow vessels; This inevitably leads to air admixtures that result in pre-oxidation in the dyeing liquor, so that reducing agents (hydrosulfite) and sodium hydroxide solution have to be added in order to avoid unevenness in the dyeing. Even more used
Dye has to be refilled in doses.
Especially when dyeing on raw cotton and this has strong impurities, it is also essential to pre-wash the raw cotton that can be removed from the partial warp or slip trees before dyeing, because the contamination in the
Dye baths and thus the uniformity and constancy of the
Color would affect. Still pose at one
Passing 20 m chain / minute through the dyeing system according to the prior art in the individual dye baths different equilibria; The equilibria in the individual baths are very sensitive even to climate changes and air movements.
In addition, experience has shown that if there are several identical squeezing units, a uniform squeezing effect of all squeezing units cannot be achieved, so that when using six squeezing units in particular, this also favors the difference in equilibrium in the individual baths. The so-called head-tail balance, i.e. H. that the same balance has been established in all dye baths and the front end of one
After the dyeing process has been completed, the warp thread coulter does not differ in color from its rear end, would not set in or would only appear after several days of operation. Therefore, the above-mentioned addition of dye, sodium hydroxide solution, reducing agent, etc. for each individual dye bath.
This requires a real dye and chemical kitchen with two containers in which the dye is attached or is added, an overflow tank, two
Containers with a so-called blind vat, i.e. H. Sodium hydroxide solution with reducing agent without dye added from the reducing agent or can be prepared, and a container with dispersing and wetting agents, i.e. a total of at least six containers, if you start from a system with six dye bath units.
Switching the system to lighter or darker shades of color is practically impossible in the prior art by changing the concentration in the dye baths because of the large dye bath volume and the requirement of homogeneity among the individual dye baths. In order to achieve a different shade, in practice completely new baths are prepared that have to be completely chemically prepared.
Last but not least, the total dye bath volume of 4000-6000 1 of the known system also forms a factor in environmental protection.
Since different sludge deposits form in the individual dyebaths, which can impair the balance between the dyebaths, portions of the dyebaths have to be drained off in good time and treated before they are fed into the sewage system. The fleet processing plants are accordingly large and expensive.
In order to achieve the required path of travel of the warp thread sheet through the individual dye bath on the one hand and through the subsequent air passage on the other hand, or, in other words, to achieve the respectively required immersion time and oxidation time, the warp thread sheet is located both within each individual dye bath and in the air passage arranged above each other deflected several times around 1800 by rollers, some of which are designed as compensation rollers for tension compensation; this promotes and potentiates the formation of a wrap when a thread is torn, which, particularly when it occurs in a dye bath, may require the machine to be switched off; e.g. B. for six times thirty meters of air passage you need approx.
72 pulleys with 1800 wrap, which not only that
Promote tearing of individual threads, but also have deposits of dye residues and bath residues, which lead to irregular running of the nonwoven fabric.
For each of the total of six crushing units that are manufactured by the
Warp thread sheet between the dye bath and the air passage to squeeze out the excess vat must be a motor with an output of approx. 5 kW required.
The entire so-called continuous street of the well-known facility is about 40 m long.
The object of the present invention is to provide a device for sheet dyeing of warp yarn, in particular
To create cotton warp yarn with vat dye, preferably indigo, which manages with a lower total dye bath volume and yet guarantees a uniform and constant intensive dyeing of the warp thread family, optionally with adjustable color shades. The structure of the device should be simpler and more compact than previous systems. It is designed to easily control the chemical balance and the
Concentration of the dyebath and also easy control of the concentration for possible adjustment of color nuances may be possible. The device's susceptibility to faults as a result of the formation of coils should be reduced.
This is achieved according to the invention by means of a dye bath, at least one squeeze mechanism, an air passage or damper and deflection rollers, through which the warp thread coulter in multiple loop form can be guided through the dye bath, the squeeze mechanism (s) and the air passage and / or damper in directly overlapping loop paths is.
The single-layer warp thread sheet can thus be looped multiple times through one and the same dye bath with one or two squeezing mechanisms and one air passage. A very good squeezing effect is achieved by adding the single-layer warp sheet to several layers, particularly in the squeeze mechanism.
If the resulting number of layers turns out to be too much for a squeeze unit, the resulting thread layers can be divided into groups by two parallel squeeze units and then brought together directly one above the other in the air passage.
According to the invention, the single-ply warp thread sheet is looped at least twice and a maximum of ten times through the dye bath with at least one squeeze mechanism and one air passage and then into the washing machine and dishwasher.
Preferably, however, the single-layer warp thread sheet is looped four times through the dye bath, the squeezer and the air passage and then into the washing machine and dishwasher.
By guiding a single-layer warp thread sheet in a multiple, preferably quadruple, returning loop, the device only requires one dye bath, usually a squeeze mechanism for squeezing off excess vat and an air passage. The one dye bath need not be larger than a single one of the successive dye baths in known systems, so that the dye bath volume according to the invention is reduced, for example, to 1/6 of the dye bath volume previously required. As a result of the resulting reduced surface area of the vat, the pre-oxidation of the vat dye by exposure to air is still reduced in the dye bath, so that expensive reducing agents (more than 20%) can be saved.
By the individual loop paths of the guide according to the invention returning to one another or lie directly one above the other, after a start-up time of a corresponding system, the first single-layer warp thread sheet is added to a multiple, preferably four-fold layer, which results in particular in a good squeezing effect of the excess vat in the squeezer after each pass and thus an excellent, even dyeing of the cotton yarn. The good squeezing effect also means that a four-time dive compared to the six-time dive according to the prior art is sufficient for good coloring.
Since only one dye bath is required according to the invention, the control of the chemical equilibrium, the homogeneity, the dye concentration and the temperature in the dye bath is made considerably easier. Dye and chemicals no longer have to be replenished in several dye baths, but the replenishment can be carried out from a collecting tank, so that the effort in the dye and chemical kitchen is also considerably reduced. Since the chemical equilibrium sets in considerably faster in one dye bath of relatively small volume, there is also the possibility of easily adjusting certain color shades for the dyeing by specifically changing the dye concentration in the dye bath.
By quickly establishing the equilibrium in the dyebath, the impurities adhering to the raw cotton cannot cause any significant head-to-tail color flow, so that prewashing of the raw cotton can even be dispensed with.
By selecting the number of individual warp threads of the single-layer warp thread sheet according to the width of the fabric to be produced later, the warp thread sheet can be wound directly onto the warp beam of a yarn sizing machine after completion of the dyeing process and after having passed a washing and dishwasher machine and finally fed to the loom, without an interruption in the overall process being required.
In a preferred embodiment of the device according to the invention, a single squeezing mechanism is arranged downstream of the dye bath.
If the resulting thread layers are too much for a squeeze unit, two dye-press units can functionally be arranged in parallel after the dye bath, through which the loop paths are divided into groups and are placed directly one above the other.
Preferably, four loop paths can be passed through the dye bath, one or two squeezing units (e) working in parallel and the air passage, so that there is a four-time immersion and air passage for dyeing.
In an advantageous manner, all deflection rollers located outside the ink bath and thus determining the course of the loop paths in the air passage enable a deflection of 90 "; this reduces the risk of winding formation in the air passage. But even below the dyeing liquor, in which the deflection rollers have a 180 deflection, the risk of winding formation is reduced to about% due to the lower bath volume compared to the prior art.
The horizontal distance between the first and second deflection rollers arranged after the crushing unit (s) is preferably about 10 to 20 m and their distance from the ground is about 2 to 4 m, ie above man's height. With this arrangement, the air passage of the system takes up only about 10 to 20 m of the entire continuous dyeing line, but can itself have a total length of approx. 30 m so that adequate oxidation and fixation of the vat dye on the cotton yarn is guaranteed after each dive.
The individual loop tracks can preferably be guided two or more times one above the other along their entire length.
On the loop path sections between the deflection rollers, which deflect the loop paths by approx. 90 ", guide rollers for the warp thread coulter can be arranged, which can advantageously be at least partially designed as compensation rollers in order to ensure tension compensation on the warp threads.
If a squeegee that extends over the entire width of the fabric is arranged on one or more of the deflecting rollers that determine the loop path and that squeegees possibly torn threads from the deflecting rollers, the formation of twine on them can be prevented.
The single-layer warp thread sheet can be led out of the loop according to the invention after passing through the last loop path before re-entering the dye bath and can then be fed via deflection rollers to a washing machine and dishwasher and the possibly subsequent sizing machine.
The invention shortens the total length of the continuous dyeing line to approximately 20 m compared to 40 m in the case of systems according to the prior art.
While 72 deflection rollers with mostly 180 wrap are required in a system for the known method with six individual dye baths and each associated air passage, only 16-18 deflection rollers are required in a device according to the invention with only one dye bath and only one air passage, which are passed through several times which, at least insofar as they are in the air passage, have 90 "wrap. The risk of winding formation is thus reduced overall. The fact that the few deflection rollers are also provided with squeegees that scrape off broken threads can practically completely prevent the formation of coils.
Machine and energy costs as well as personnel requirements can be drastically reduced with good production and a high efficiency of the system and a very good quality loss of the coloring.
The smaller dye bath volume also makes the processing of the used dye liquor, which is necessary for environmental protection, less difficult and complex. The processing plants can be smaller.
The constructive and structural simplification of the device according to the invention compared to the known systems for classic strand dying or flat dyeing also leads to increased working or process speed and thus to better productivity. While a well-known system with 20 to max. 30 m / min could be run through (the limit is set by chemistry), the device according to the invention can run at 35-45 m / min.
The device according to the invention for carrying out the method is particularly suitable for dyeing cotton warp yarns with vat dye, in particular indigo. However, they can also be used for dyeing warp yarns made of other materials such as regenerated cellulose fiber, and the like. U. synthetic fiber or wool or mixtures of these fibers can be used. Neither are they limited to dyeing with vat dye, rather they can also be used for dyeing with other dye groups which, after impregnation and squeezing, require a thermal treatment (retention time) for fixation, such as, for example, direct dyes, reactive dyes, acid dyes or dye groups for Synthetic fibers.
It goes without saying that when these other dye groups are used, a tliermo treatment such as by means of steam, infrared, hot air or drying with subsequent thenoisolation is advantageously carried out in the air passage.
The applicant has already made a proposal to solve the above problem in a previous (not previously published) patent application, according to which a single-layer warp thread group is also looped several times through one and the same dye bath, a squeezer and an air passage; however, according to this older proposal, the loop paths should run at a distance from one another at least within part of the air passage and return to one another before the dye bath. This measure was intended to ensure good through-oxidation and fixation of the dye attached to the warp thread after each dive.
However, special measures and devices are necessary for the partial spreading apart of the loop tracks; the individual loop paths must be guided at least within a part of the air passage over separate, spaced-apart deflection and guide rollers (roller groups) and brought together again before the dye bath, so that ultimately a spiral path for the
Warp thread family results. Due to the different lengths of the individual loop tracks, special measures for tension compensation on the warp thread coulter may be required.
By using the device according to the present invention to guide the warp thread array on loop tracks that lie directly above one another over the entire circumferential length, the device or system was able to retain all the advantages achieved, such as the good squeezing effect
Squeezing mechanism in several layers passing warp thread sheet, the considerable shortening of the entire continuous dyeing line compared to previously known systems and the rapid stabilization of the dye bath can be significantly simplified. It is in
Air passage does not require groups of deflection rollers and guide rollers for the individual loop tracks, but the warp thread family is also guided several times over the same rollers in the air passage.
Due to different lengths of the individual loop tracks conditional tensions on the warp thread coulter are avoided; special compensation devices can be dispensed with. Good through-oxidation is still guaranteed if the surrounding space is sufficiently ventilated.
Further objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the attached drawing.
The description is given by way of example with reference to a dyeing process with vat dye, in particular indigo, on raw cotton, without the invention being restricted thereto.
Fig. la shows the diagram of a first section of an inventive device containing the actual invention.
Fig. lb shows the diagram of the second, right (according to the drawing) directly on Fig. la subsequent section of the device according to the invention.
Fig. 2 shows a section (C2) from the corresponding diagram of a modified embodiment of the device according to the invention.
The schematic representation of a device according to the invention in FIGS. la and 1b is divided into sections A to F, the process steps of the inventive method are assigned as follows: section A: slip trees section B: prewash section C1: dyeing section D: post-washing and rinsing section E: finishing section F: warp beams
On the six part warp or slip trees 1 there are 660 to 680 warps of raw cotton of approx. 12 000 m length wound up side by side. Advantageously, as shown in Fig. la indicated, a second group of six sub-warp or slip trees 1 are also always on standby. The warp shutters of a group of partial warp or slip trees 1 are shown in FIG.
Ia together and parallel to each other over a first guide and guide roller 3 and thereby to a warp thread sheet of approx. 4000 individual threads combined as required for the width of the fabric to be produced later. The single-layer and parallel to each other warp thread is introduced from the guide roller 3 into a washing tower 4, which, as will be explained in more detail later, u. U. can also be eliminated or replaced by a simple replacement trough. In the washing tower 4 there are several spraying and squeezing devices one above the other. The warp thread sheet running through the washing tower 4 is thus sprayed in several times in succession, and then the water is squeezed out again in order to clean dirt and impurities from the raw cotton.
Of course, another washing device can be used, such as. B. the unit 24 for rewashing if it is desired and prewashing should not be omitted. After exiting the washing tower 4, the Kettfa denschar over a deflection roller 5, possibly a compensator roll 6 to compensate for tension on the warp threads and others
Deflection rollers 7, 8, 9, 10, 11 deflected by 90 "each and into one
Dye bath 12 directed (see also Fig. lb). In the dye bath (dye container, also referred to as a diving trough) 12 there is
Color liquor from the by reducing agent (hydrosulfite) under
Adding caustic soda to its chemically reduced, i.e. H.
what vat dye brought soluble state, in the present
Case indigo, and from dispersing and wetting agents. Within the
Dyeing bath 12, the warp thread sheet is guided several times with a 180 wrap over rollers 13 and deflected accordingly in order to achieve the necessary dwell time of the warp thread sheet in the
Dye bath 12 and thus a good attachment of the dye to the cotton to achieve. From the last deflecting roller 13 'within the dye bath 12, the warp thread sheet is fed to a squeezing mechanism 14, which is arranged next to the dye bath 12 and consists of two rollers which work against one another and through which excess vat is squeezed off the cotton.
At the squeeze mechanism 14 connects the air passage 15, in which the dye attached to the cotton oxidizes, so that at the
Cotton is fixed and brought back into its water-insoluble phase. In the case of indigo, the dye which is still yellow when it leaves the dyebath 12 changes to blue. According to the invention, the air passage 15 leads from the squeeze mechanism 14 in the form of a loop totaling approx. 30 m first upwards, then almost horizontally back via a deflection roller 16, downwards via a deflection roller 17 and again reversing 90 "near the ground via a deflection roller 21 horizontally again in the original conveying direction of the warp yarn sheet and via the already mentioned deflection rollers 9, 10 , 11 again in the dye bath
12.
The mentioned deflection rollers 9, 10, 11, 16, 17, 21, which determine the course of the loop, have in the in the Fig. La and 1b illustrated embodiment of the invention all the advantageous wrap of about 90 ". Preferably, the washing tower 4 and the partial warp beams 1, as shown in Fig. La shown, spanned by the air passage 15 and undercut. The warp beams 1 do not have to be arranged within the loop of the air passage 15. If it seems appropriate, they can also be placed on the side outside. The warp thread sheet is then deflected by a so-called sword to the washing tower 4 or the dye bath 12 by 90 ".
It goes without saying that the wrap described here of 90 in principle, so that the loop paths in the air passage in the view according to the drawing in principle follow the outlines of a rectangle, is expedient and space-saving and saves additional groups of deflection pulleys, but that it consists of spatial and other reasons may appear to be appropriate, to allow the loop tracks to follow the outlines, for example, of a trapezoid or polygon with a corresponding view, with a corresponding arrangement of the deflection rollers or Groups of pulleys.
In the Fig. La and 1b of the embodiment shown in the drawing, guide rollers 18, 19, 20, 18 ', 19', 20 'for the warp yarn sheet can be arranged between the deflection rollers.
At least some of these guide rollers 18, 19, 20, 18 ', 19', 20 'can, if necessary, be designed as compensation rollers to compensate for tension on the warp threads.
Is located above the deflection roller 9 and next to and / or above the deflection roller 10 according to FIG. lb a deflection roller 22 and horizontally to this a further deflection roller 23 each with a basically 90 "wrap; however, as shown in the exemplary embodiment, the guide can also be arranged via a further deflection roller arranged between the deflection rollers 22, 23 above that through the deflection rollers 22, 23 certain level.
After the warp thread sheet has gone through the entire dyeing process, which will be explained in detail below, it passes from the last path of the air passage 15 via these deflecting rollers 22 and 23 into a washing and dishwasher 24 known per se, which consists of several units of washing - And rinse tank with subsequent squeezing mechanism, in which the colored chain is washed and rinsed several times and the water is squeezed out. After passing through the last crushing unit 25 of the washing machine and dishwasher 24, the warp coulter for drying is fed, for example, to a drum dryer (no longer shown) and from there to a large dock or directly to a yarn sizing machine and the subsequent warp beam.
One or more of the deflecting rollers can advantageously each have a squeegee 26 which extends over the entire width of the fabric and which unscrews any torn threads from the deflecting rollers and thus prevents the formation of yarn packages on the deflecting rollers.
The device according to the invention can be used as follows:
The single-layer warp beams of the partial warp beams 1 on the guide and deflecting roller 3, corresponding to the width of the fabric to be produced later (approx.
4000 single warp threads), if it is deemed necessary, are prewashed in the washing tower 4 in a manner known per se in several stages, and the water is squeezed out by squeezing mechanisms. Thereafter, the warp thread sheet is fed for the first time to the dye bath 12 described above via deflection rollers 5, 7, 8, 9, 10, 11 with in principle 90 wrap. The warp thread sheet passes through a plurality of deflection rollers 13 with 1800 wrap, whereby the required immersion time in the bucket is reached, the dye bath 12 and leaves the dye bath 12 after the last deflection roller 13 'in order to reach the squeeze mechanism 14, in which the excess vat dye squeezed from the first dive.
Thereafter, the warp thread sheet passes through the first path of the air passage 15, during which the vat dye attached to the cotton in the dye bath 12 oxidizes, thereby bringing it into its water-insoluble phase and, in the case of indigo, changing to blue. The warp thread sheet passes over the deflection rollers 16, 17 and 21 in a kind of concentricity or Circulation or loop back on the deflection rollers 9, 10 and 11, over which it is guided a second time into the dye bath 12. After leaving the dye bath 12 again and squeezing off the excess vat in the squeeze mechanism 14, the warp thread sheet now runs through the second path of the air passage 15 for the oxidation and fixation of the dye attached to the cotton during the second dive.
Again via the deflection rollers 16, 17, 21, 9, 10 and 11, the warp thread sheet again reaches the dye bath 12 and, in the manner described above, also runs through the dye bath 12, the squeezing mechanism 14 and a third and fourth web of the third and fourth times Air passage 15. The resulting four loop paths of the warp thread family, in the example described, lie directly one above the other.
After the last, in the exemplary embodiment described, fourth passage through the dye bath 12, the squeezing mechanism 14 and the air passage 15, the dyeing process is completed and the warp thread family, when it returns to the deflection roller 9 via the deflection rollers 16, 17 and 21, on the next deflection roller 10 passed over and on the pulleys 22 and 23, via which it reaches the washing machine and dishwasher 24, where it is washed and rinsed in a manner known per se, after passing through the last crushing device 25, the dryer and finally a large dock or directly to it Warp beam to be fed to a sizing machine. This removal of the warp thread sheet from the concentricity or the loop of the dyeing process only needs to be carried out once at the front end of the warp thread sheet held together with a panicle, the further run is then provided.
As can be seen from the above description, it follows that after a certain start-up time, the at least one pass through the entire loop comprising the dye bath 12, the squeeze mechanism 14 and the air passage 15 from the squeeze mechanism
14 corresponds, the warp thread set inevitably passes through the entire circulation and in particular the squeeze mechanism 14 in several layers, first in two and finally in four layers when the machine is fully run in. It must be taken into account that the warp thread material wound on the partial warp beams 1 (approx. 12,000 m) is sufficient for an operation of the plant of 10 hours, so that this so-called start-up time does not have a negative impact. In addition, all existing machines have such a start-up time or
Start-up distance, which, however, is longer than in the device according to the invention, since six dye baths connected in series with air passage are used according to the prior art.
The fact that the one warp thread sheet runs through the crushing unit 14 following the dye bath 12 in several layers when the system has run in results in a better squeezing effect of the excess vats, because the layers of the one warp thread sheet running one above the other behave like a finished fabric like a sponge Excess vat can be squeezed evenly and well. This results in a very good uniformity of the dyeing after each dyeing step and also a more intensive individual dyeing with each pass, which can be supported by the fact that the one dye bath 12 of the invention compared to the six dye baths of the system according to the prior art, e.g. B. in a ratio of 6: 4.
As a result of the high squeezing effect and the more concentrated dyebath and the faster and better oxidation, according to the invention, only four times staining is required to achieve the desired shade compared to six times staining according to the known method.
Since only a dye bath 12, a squeeze mechanism 14 and an air passage 15 are required, the corresponding device or system takes up a much smaller space than known systems. The air passage 15 encompasses approximately 30 m, so that sufficient oxidation of the dye is also ensured after each dive; due to the loop-shaped guidance of the air passage 15, however, it extends in the longitudinal direction of the system, eg. B. only to approx 10-12 m, and the entire continuous street of the system according to the invention is only about 20 m long compared to 40 m in known systems.
Since in the loop guide outside the dye bath 12 itself, only deflection rollers with approx. 900 wrap are provided, the risk of winding formation is significantly reduced. The fact that only one dye bath 12 is required, in which the warp thread sheet is deflected several times around 1800, also reduces the risk of winding formation under the dyeing liquor, which inevitably requires the machine to be switched off, to 1/6 compared to the prior art. The one dye bath 12 with the associated one mechanical device, such as the squeeze mechanism 14, need not be larger than one of six dye baths according to the prior art.
The smaller total surface area of the one dye bath 12 results in less pre-oxidation of the vat dye in the dye bath by the action of the air, so that a not insignificant part of the expensive reducing agent (estimated 20% and more) can be saved.
In addition, the air admixtures which occur in known systems by pumping around to maintain the homogeneity among the dye baths and which cause pre-oxidation are eliminated, which likewise reduces the consumption of reducing agent.
The control of the chemical equilibrium, the concentration and the homogeneity is naturally considerably easier with only one dye bath with 1/6 of the total bath volume of the known systems. A separate replenishment of dye, sodium hydroxide solution, reducing agent, dispersing agent and wetting agent is not necessary; rather, a total of one dye bath can be replenished from a replenishment tank. This also reduces the outlay in the dye and chemical kitchen by about half. There is no need for containers for the blind vat (sodium hydroxide solution plus reducing agent without coloring) and for the dispersing and wetting agents, because chemical control can be carried out with a normal additive from a make-up tank.
In addition to the make-up tank, only one container is generally required in which the dye is prepared.
The one dyebath 12 according to the invention also enables a problem-free changeover of the color shades by specifically increasing or reducing the dye concentration in the one dyebath 12. In the known systems with six dyebaths, this is practically not feasible due to the requirement of the homogeneity of the dyebaths with one another and the large dyebath volume, rather the entire dyebath volume has to be recreated to change the color shade.
In the relatively small color bath volume of the system according to the invention (approx. 1200 1) the equilibrium reactions and the so-called head-tail equilibrium set in very quickly, so that dirt and impurities carried along by the raw cotton, which can severely affect the balance in conventional systems, are negligible and on the prewashing of the raw cotton in a washing tower 4 or another car wash can even be dispensed with.
In a system according to Fig. 1a and 1b, the warp threads removed from the partial warp beams 1 and combined into a single-layer warp thread group could then be placed directly on the deflection roller 9 by the guide roller 2 and introduced into the dyeing bath 12, so that the system is further simplified, reduced in size and cheaper.
The sludge settling in the one dye bath 12 can be neglected due to the rapidly developing equilibrium in contrast to the different sludge settling in six dye baths of known plants, so that the plant can be in continuous operation if desired. Since the Do not park the machine as in the known systems 4000 to 60001, but only approx. 1200 1 polluted fleet have to be drained, the treatment of the drained fleet necessary for environmental protection is less of a problem, and the fleet processing plants can be smaller and the machine costs are lower.
Since, according to the invention, only one dye bath 12 with a squeeze mechanism 14 is to be provided, the compensator rollers necessary for the warp threads in conventional systems between the squeeze mechanisms and the next dye bath are eliminated.
For the one crushing mechanism 14 of the device according to the invention according to FIGS. la and 1b is only a motor with an output of approx. 10 kW is required, so that compared to the state of the art, six motors of approx. 5 kW are required, also results in considerable energy savings.
In the in the Fig. La and 1b shown scheme of a device according to the invention, a first single-layer warp thread in four layers is sent through the dye bath 12 and the squeeze 14. As already mentioned, all variations of two to ten layers are possible according to the invention.
It can be the case that the number of layers that is established is too much for just one squeeze mechanism 14. In such a case, the dyebath 12 can be functionally arranged in parallel after two squeezing units, by means of which the warp thread layers are then divided into groups, but are in turn guided directly on top of one another within the groups. Such a modified embodiment is shown in Fig. 2 shown.
Fig. 2 shows section C2 - dyeing - of an embodiment of the device according to the invention modified in this way. It should again be assumed, for example, that the loop of dyebath, squeeze mechanism and air passage, that is to say four times, runs through four layers of warp thread.
Shown is the dyebath 12a, into which the warp thread sheet in four positions over the deflecting rollers 9,
10, 11 is performed. Downstream of the dye bath 12a are two squeezing units 14a and 14b working in parallel. The weft thread layers emerging from the dye bath 12a are divided into two groups, in the case of a total of four warp thread layers of two layers each, and thus separated according to groups, possibly guided over deflection rollers by a squeeze mechanism 14a and 14b and then enter the air passage 15, where they occur the deflection roller 16 can be brought together in four layers lying directly one above the other.
According to Fig. 2 is the arrangement of the deflection roller 16 with approx.
900 -wrapped so that the layers of the warp yarn coulters coming from the squeezing mechanisms 14a and 14b follow a trapezoid in their opposite inclination. In this regard, the invention allows any adaptation to existing conditions or requirements. In the embodiment according to FIG. 2 the single-layer warp thread sheet twice in succession each of the two squeezing units 14a and 14b, so that a double thread layer is established in each squeezing unit 14a, 14b.
In this way, while maintaining the Pnnzips according to the invention, namely repeatedly running through a loop of a dyebath, a squeezer and an air passage for dyeing through a warp thread family with the resulting advantages detailed above, the resulting number of warp thread layers in the loop can be reduced to ten increase.
A major advantage of the invention is that, since only one warp thread sheet runs through the dyeing system in the width required for the future fabric, this warp thread sheet can run directly onto the sizing machine and from there onto the loom after exiting the drum dryer .
As in the exemplary description with reference to FIG. la, 1b and 2 is expressed, the device according to the invention is particularly suitable for dyeing cotton warp yarns with vat dye, in particular indigo. However, it can also be used for dyeing warp yarns made of other materials such as regenerated cellulose fiber, etc. U. synthetic fiber or wool or mixtures of these fibers can be used. It is also not limited to dyeing with vat dye; rather, it can also be used for dyeing with other dye groups that require a thermal treatment (residence time) after impregnation and squeezing for fixation, such as direct dyes, reactive dyes, acid dyes or dye groups for synthetic fibers.
It goes without saying that when these other dye groups are used, the additional thermal treatment such as steam, infrared, hot air or drying with subsequent thermal insulation is expediently switched on in the process section of the air passage.
Otherwise, the dyeing is generally carried out according to techniques known per se, and the device according to the invention makes extensive use of means known per se, so that a detailed description is unnecessary.
Three practical examples are given below, which may vary. a. are particularly suitable for a dyeing process in a device according to the invention. The first example concerns the dyeing of raw cotton with the vat dye indigo, the second example the dyeing of raw cotton with a direct dye and the third example the dyeing of a mixture of raw cotton and regenerated cellulose fiber with a reactive dye. All of the specified operations are carried out continuously.
Example 1 Cotton yarn with yarn number Ne 6 is impregnated with the following dye liquor:
6 g / l indigo dye (BASF 98%) 15 ml / l sodium hydroxide 50%
5 g / l sodium hydrosulfite
2 g / l Primasol FP (wetting agent, BASF)
The yarn is drawn off from 6 paper trees, each with 632 threads, and as a parallel thread sheet of 160 cm width with approx.
40 m / min through the dyebath and freed of excess floes by the subsequent squeezing with the squeezer. The temperature of the dye liquor can be kept constant at 20 "C by connecting the dye tank to a cooling system through a double bottom.
After squeezing, the thread sheet passes for oxidation for approx. 60 seconds the air passage (approx. 40 m), in order to get back to the dye bath in loop form after passing over and then passing underneath the slip trees, to be re-impregnated, squeezed out and led back into the loop-shaped air passage.
The process of impregnation, squeezing, oxidizing (air passage) is repeated four times. After the fourth and last air passage, the outermost parallel thread sheet is led through the rinsing baths, then dried over a drum dryer (cylinder dryer) and then finished in a sizing machine and wound up to the warp beam.
Example 2 (pad-steaming process with direct dye)
The family of threads defined in Example 1 passes through the dye liquor of a direct dye of the following composition: 10 g / l Sirius light red F 3 B 200 (Bayer)
0.5 g / l soda calc.
2 g / l Erkantol PAD (wetting agent, Bayer)
After impregnation and squeezing, the sheet of thread is fixed by a bow damper (steam channel) with saturated steam (approx. 102 "C, depending on local and weather conditions).
Here, the thread sheet is repeated, in this case six times, looped through the dye bath, the squeeze rollers and the damper. The substantive direct dye is built up to the desired depth by addition.
In contrast to the one-time impregnation, this results in good fastness properties, because the partial concentrations of the dyes are better fixed by the alternate impregnation and fixing. The total of the fixing times is 120 sec.
After the sixth steam passage, the outermost thread sheet is derived for a post-wash bath, for drying and for finishing with rearing up. The first post-wash bath advantageously contains a hot, concentrated salt solution. Here, too, all operations can be carried out continuously.
Example 3 (pad-steaming process with reactive dye)
A parallel sheet of a mixture of raw cotton and regenerated cellulose fiber (50:50) of yarn number Ne 9 runs through the dye liquor, which is kept at 15 "C and has the following composition:
10 g / l Levafix brilliant blue PRL (Bayer)
150 g / l urea
5 g / l soda calc.
10 g / l Ludigol (Reduction Preventer, BASF)
The yarn also comes from 6 paper trees, each of which carries 690 individual threads. The width of the thread sheet is 160 cm.
Here, too, is squeezed off after impregnation and then in the arch damper to fix the dye with saturated steam (approx. 102 "depending on local and weather conditions). After in this case impregnation, squeezing and steaming three times, which is done by looping around the slip trees according to the invention, the outermost thread layer is further guided for rinsing, drying and finishing. The sum of the fixing times is 60 seconds.
The three-time impregnation with the subsequent steaming creates a deep shade and good fastness properties.
The dye yield exceeds that of a single passage with 3 times the dye concentration in the dye liquor.