DE102008056308A1

DE102008056308A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Färben eines textilen Substrates

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Publication number: DE102008056308A1
Application number: DE200810056308
Authority: DE
Original assignee: Thies GmbH and Co KG
Current assignee: Thies GmbH and Co KG
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-12

Abstract

Es werden eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Färben eines textilen Substrates, insbesondere zum Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, beansprucht, bei dem das textile Substrat mit einer mindestens einen Farbstoff enthaltenden wässrigen Färbeflotte in Kontakt gebracht wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat gespült wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit wird die Färbeflotte, die den durch das textile Substrat nicht fixierten Farbstoff enthält, in mindestens einem Vorratstank aufgefangen. Der mindestens eine, in der aufgefangenen Färbeflotte enthaltene nicht fixierte Farbstoff wird durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung soweit zerstört, dass die Färbeflotte hiernach weitestgehend farblos ist und die weitestgehend farblose Flotte zum Spülen und/oder für eine weitere Färbung wiederverwendet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben eines textilen Substrates mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 18.
Um textile Substrate zu färben, und insbesondere um solche textilen Substrate zu färben, bei denen man als Farbstoff Reaktivfarbstoffe einsetzt, ist es bekannt, daß hierfür das textile Substrat mit einer den Farbstoff oder die Farbstoffe enthaltenden wäßrigen Färbeflotte in Kontakt gebracht wird, wobei nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat gespült wird.
Abhängig von dem jeweils ausgewählten Verfahren und der je weils zur Verfügung stehenden Vorrichtung unterscheidet man dabei zwischen einem Klotz-Verweil-Verfahren, einem Klotz-Dämpf-Verfahren und einem Auszieh-Färbe-Verfahren, wobei jedoch allen Verfahren gemeinsam ist, daß nach Beendigung des eigentlichen Färbeprozesses ein Spülen im wäßrigen System erforderlich wird, um den nicht fixierten Farbstoff von dem dann gefärbten textilen Substrat zu entfernen.
Dieser, bei jedem konventionellen Färbeverfahren erforderliche Spülprozeß, der auch im Bereich der Reaktivfärbung als Seifprozeß bezeichnet wird, stellt im Prinzip ein vielfach sich wiederholender Verdünnungsprozeß dar, so daß hierfür ein erheblicher Wasserbedarf besteht. So ist es beispielsweise möglich, im Rahmen des Ausziehfärbens eines Stranges einer textilen Warenbahn in einem Flottenverhältnis von 1:4 bis 1:6 zu arbeiten, d. h. man benötigt für ein Kilo zu färbendes textiles Substrat zwischen etwa 4 l und 6 l Wasser, während für den eigentlichen Spülprozeß insgesamt durchaus Flottenverhältnisse erforderlich sind, die zwischen 1:80 und 1:200 variieren, wobei sich dieses Gesamtflottenverhältnis daraus ergibt, daß der Spülprozeß mehrfach, so beispielsweise zwischen vier- und achtmal, wiederholt werden muß. Mit anderen Worten stellt dieser Spülprozeß insgesamt gesehen einerseits ein sehr zeitintensiver Verarbeitungsschritt und andererseits ein sehr wasserintensiver Verarbeitungsschritt dar, zumal er immer mit Wasser oder einem wäßrigen System durchgeführt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, das Färben eines textilen Substrates, insbesondere das Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, besonders wirtschaftlich zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben eines textilen Substrates, insbesondere zum Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, sieht vor, daß das textile Substrat mit einer mindestens einen Farbstoff enthaltenden wäßrigen Färbeflotte in Kontakt gebracht wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat, insbesondere mit Wasser oder einem wäßrigen System, gespült wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die wäßrige Färbeflotte, die den durch das textile Substrat nicht fixierten, mindestens einen Farbstoff enthält, in mindestens einem Vorratstank aufgefangen. Der mindestens eine, in der aufgefangenen wäßrigen Färbeflotte enthaltene nicht fixierte Farbstoff wird soweit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung zerstört, daß die wäßrige Färbeflotte hiernach weitestgehend farblos ist, so daß die weitestgehend farblose Flotte beim erfindungsgemäß Verfahren zum Spülen und/oder für eine weitere sich anschließende Färbung eines bis dahin ungefärbten textilen Substrates wiederverwendet wird.
Konkret bedeutet die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein Ausziehfärbeverfahren, daß hier bei dem Ausziehfärbeverfahren am Ende der Färbung, d. h. nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit, die Färbeflotte nicht in den Kanal abgelassen wird. Vielmehr wird die Färbeflotte, die am Ende der Färbezeit den nicht durch das textile Substrat fixierten Farbstoff enthält, in mindestens einem Vorratstank aufgefangen. Durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung der aufgefangenen Färbeflotte wird der hierin enthaltene, nicht fixierte Farbstoff soweit zerstört, daß diese Färbeflotte nach dieser chemischen und/oder physikalischen Behandlung weitestgehend farblos ist, so daß diese weitestgehend farblose Flotte dann entweder für das Spülen des gefärbten textilen Substrates und/oder für eine neue, weitere Färbung wiederverwendet werden kann.
Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die so erzeugte farblose Flotte zum Spülen verwendet, kann das zuvor beschriebene Entfärbungsprozeß der Flotte kontinuierlich oder chargenweise so oft wiederholt werden, bis der auf dem textilen Substrat noch vorhandene, nicht fixierte Farbstoff restlos entfernt ist, so daß insgesamt gesehen im günstigsten Fall bei dem er findungsgemäßen Verfahren sowohl für die Färbung selbst als auch für das Spülen nur eine einzige Flotte erforderlich ist. Hierdurch wird es durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, textile Substrate und insbesondere mit Reaktivfarbstoffen zu färbende textile Substrate bei einem Flottenverhältnis von 1:4 bis 1:6 zu färben und zu spülen, so daß im Vergleich zu dem eingangs geschilderten Stand der Technik für ein Kilo textiles Substrat bei Färben und Spülen vier bis sechs Liter Wasser benötigt werden.
Wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die im vorstehenden Sinne entfärbte Flotte (= farblose Flotte) nicht zum Spülen sondern ausschließlich zum erneuten Färben einer weiteren Farbpartie verwendet, so lassen sich die zuvor wiedergegebenen Flottenverhältnisse noch weiter um etwa 10 bis 20%, bezogen auf die vorstehend angegebenen Werte, verringern, da hierbei im Gegensatz zu dem konventionellen Ausziehfärbeverfahren nicht etwa mit frischer Flotte (d. h. im wesentlichen Wasser) sondern mit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entfärbten Flotte, die auch vorstehend als farblose Färbflotte oder farblose Flotte bezeichnet ist, gearbeitet wird, zu der dann zu Beginn der Färbung der mindestens eine Farbstoff zugesetzt wird.
Eine weitere Einsparung der Wasserverbräuche und damit eine weitere Verringerung des Gesamtflottenverhältnisses wird da durch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, daß hierbei nicht nur mit der weitestgehend farblosen Flotte gespült wird sondern auch diese farblose Flotte als frische Färbeflotte nach Zusatz von mindestens einem Farbstoff für die eigentliche Färbung verwendet wird. Hierdurch wird es möglich, zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die farblose Flotte ausschließlich zum Färben verwendet wird, das Flottenverhältnis weiter, insbesondere um nochmals bis 30%, zu reduzieren.
Wird hingegen das textile Substrat nach einem Klotz-Verweilverfahren oder einem Klotz-Dämpfverfahren gefärbt, so ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich, abhängig von dem Abquetschgrad des Klotzens zunächst die Färbeflotte auf das textile Substrat aufzubringen. Hierfür benötigt man etwa pro Kilo textiles Substrat sechshundert bis neunhundert Gramm wäßrige Färbeflotte. Nach Ablauf einer vorgegebenen Verweilzeit bzw. Dämpfzeit, die das Ende der eigentlichen Färbung darstellt, wird dann das so gefärbte textile Substrat vorzugsweise in einem Flottenverhältnis von 1:4 bis 1:6 gespült, wobei dann bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens als Spülflotte die zuvor in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangene und durch die chemische und/oder physikalische Behandlung entfärbte und somit weitestgehend farblose Flotte verwendet wird. Falls erforderlich, kann dann nach dem ersten Spülprozeß die mit erneuten, nicht fixierten Farbstoff bela dene Flotte wiederum in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangen und der chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterworfen werden, so daß dementsprechend eine weitestgehend farblose Flotte anfällt, die für den zweiten Spülprozeß und alle folgenden Spülprozesse wiederverwendet oder zur Herstellung einer weiteren Klotz-Färbeflotte eingesetzt wird, wobei es lediglich erforderlich ist, entsprechende Farbstoffe in dieser wiederverwendeten Flotte aufzunehmen, um so eine frische Färbeflotte zu erzeugen.
Es ist besonders hervorzuheben, daß die zuvor beschriebenen Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere dann zum Zuge kommen, wenn die wäßrigen Färbeflotten, die nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit den nicht durch das textile Substrat fixierten Farbstoff enthalten, von mindestens zwei Färbemaschinen und insbesondere von solchen Färbemaschinen, auf denen mit dem selben Farbstofftyp gefärbt werden, in dem Vorratstank aufgefangen werden. Nach entsprechender Zerstörung des mindestens einen nicht fixierten Farbstoffes durch die chemische und/oder physikalische Behandlung fällt dann bei dieser bevorzugten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine hohe Menge an weitestgehend farbloser Flotte an, so daß problemlos genügend Flotte für Spülprozesse und erneute weitere Färbungen zur Verfügung steht. Im Idealfall bedeutet dies, daß abgesehen von Flottenverlusten, die aufgrund des Transportes der nassen oder abgequetschten textilen Substrate nicht zu vermeiden sind, eine derartige bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens keinen zusätzlichen Wasserbedarf hat, da die Färbeflotten vollständig im Vorratstank aufgefangen, der hierin enthaltene nicht fixierte Farbstoff zerstört und die so hergestellte farblose Flotte sowohl zum Spülen als auch für weitere Färbungen wiederverwendet wird. Somit kann im Idealfall diese bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Gesamtflottenverhältnis von 1:1 bis 1:2 arbeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Vorteilen noch weitere Vorteile auf. So ist zunächst festzuhalten, daß bedingt durch den vorstehend ausführlich erläuterten erheblich reduzierten Wasserbedarf, der das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu einem konventionellen Verfahren besitzt, dementsprechend auch die Abwassermengen erheblich verringert sind, was sich sowohl in einer reduzierten Umweltbelastung als auch in einer erheblich günstigeren Kostenstruktur ausdrückt. Bedingt dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren im günstigsten Fall die Färbeflotte immer wieder nach entsprechender Aufarbeitung zum Spülen und Färben wiederverwendet wird, lassen sich weitere Einsparungen dadurch erzielen, daß nicht ständig frische Flotte – sei es eine Färbe- oder Spülflotte – auf eine Behandlungstemperatur von Raumtemperatur ausgehend erwärmt werden muß, wie dies der Stand der Technik stets erfordert. Weiterhin lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erhebliche Zeitersparnisse realisieren, so daß der Durchsatz an zu färbenden Substrat pro vorgegebener Zeiteinheit markant durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht wird. Dies wiederum führt zu einer deutlichen Einsparung an Personalkapazität, wodurch die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens prägend positiv beeinflußt wird.
Durch die Wiederverwendung der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgearbeiteten Färbeflotte bzw. Spülflotte lassen sich desweiteren erhebliche Chemikalieneinsparungen erzielen, die wiederum die weitere positive Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens begründen.
überraschend für die Fachwelt konnte zudem festgestellt werden, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gespülten und/oder gefärbten textilen Substrate ein Echtheitsniveau, vorzugsweise ein Echtheitsniveau in bezug auf Naßreibechtheiten, Trockenreibechtheiten, Waschechtheiten sowie Wasserechtheiten und Schweißechtheiten, aufwiesen, die sich nicht von den nach herkömmlichen Verfahren gefärbten und konventionell mit frischer Flotte gespülten textilen Substraten unterscheiden.
Bei einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangene Färbeflotte mindestens einem Reaktor zur chemischen und/oder physikalischen Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes zugeführt. Vorzugsweise sind jedoch bei dieser ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahren mindestens zwei Reaktoren vorgesehen, so daß die in dem Vorratstank aufgefangene Färbeflotte zur chemischen und/oder physikalischen Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes dementsprechend auf beide Reaktoren aufgeteilt werden kann. Stromab dieser Reaktoren wird dann die farblose Flotte direkt wieder in die jeweilige Färbeanlage zum Färben einer neuen Charge (Partie) oder zum Spülen einer bereits gefärbten Charge geführt. Die Anordnung von mindestens zwei Reaktoren dient insbesondere auch dem Zweck, daß die Verweilzeit für die Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes in der aufgefangenen Färbeflotte durch Anordnung von mindestens zwei Reaktoren im Vergleich zu einem Reaktor verdoppelt wird.
Eine zweite Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß hierbei nach der chemischen und/oder physikalischen Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes die weitestgehend farblose Flotte mindestens einem Auffangtank zugeführt und dort vor Wiederverwendung gelagert wird. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt in Form des Auffangtanks eine Speicherung der farblosen Flotte, so daß hierdurch ein Puffer geschaffen wird und dementsprechend stets farblose Flotte für die Wiederverwendung zur Verfügung steht.
Abhängig von der jeweiligen Flotte, sei es die Färbeflotte oder die Spülflotte, die in dem Vorratstank bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgefangen wird, der Art der ausgewählten chemischen und/oder physikalischen Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes und der Dauer dieser Zerstörung, die insbesondere von der Größe des Reaktors und dessen Anzahl abhängt, und der Art der Wiederverwendung in Folgeprozessen, sieht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß in dem Auffangtank die weitestgehend farblose Flotte vor ihrer Wiederverwendung entgast wird. Eine derartige Entgasung kann insbesondere durch eine mechanische Bewegung der farblosen Flotte im Auffangtank und/oder durch eine Temperaturerhöhung herbeigeführt werden.
Bei einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die weitestgehend farblose Flotte derart in dem Auffangtank behandelt, daß ihr pH-Wert und/oder ihre Leitfähigkeit vor ihrer Wiederverwendung auf einen vorgegebenen Wert, der sich nach der Art der Wiederverwendung richtet, eingestellt wird. Eine Einstellung des pH-Wertes läßt sich durch Zusatz von Säuren, Basen oder Puffersystemen ohne Schwierigkeiten erreichen, während die Einstellung der Leitfähigkeit durch Zusatz oder Entfernung von Salzen, die ohnehin bei bestimmten Färbungen in der Färbeflotte vorhanden sein müssen, problemlos möglich ist. Soll beispielsweise die Leitfähigkeit der wei testgehend farblosen Flotte verringert werden, so wird ein Teilvolumen der im Auffangtank aufbewahrten Flotte über einen geeigneten Ionentauscher geführt und dann mit dem im Auffangtank verbliebenen Teil der Flotte vermischt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dem Reaktor auslaufseitig oder dem Auffangtank eine Meßeinrichtung zugeordnet ist, die die Restfarbigkeit der weitestgehend farblosen Flotte erfaßt. Im einfachsten Fall handelt es sich hierbei um ein Schauglas, so daß visuell die Restfarbigkeit der farblosen Flotte überprüft werden kann. Soll hingegen diese Erfassung automatisiert werden, bietet es sich an, hier eine Transmissions-, Reflexions- oder Extinktionsmessung vorzusehen, so daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes ein Signal erzeugt wird oder automatisch die farblose, dennoch gering fabige Flotte erneut dem Reaktoren bzw. den Reaktoren zur Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes zugeführt wird.
Vorstehend sind Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, bei denen die im Vorratstank aufgefangene Färbeflotte entsprechend weiterbearbeitet wird, so daß hieraus eine farblose Flotte resultiert, die zum Spülen und/oder erneuten Färben wiederverwendet wird. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle der Färbeflotte oder aber vorzugsweise auch die Spülflotte so zu behandeln, wie dies vorstehend für die Färbeflotte ausgeführt ist. Eine besonders wirtschaftlich durchzu führende Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens, die von diesem Gedanken Gebrauch macht, sieht vor, daß hierbei die weitestgehend farblose Flotte zum Spülen wiederverwendet wird, daß nach Ablauf der vorgegebenen Spülzeit die Spülflotte, die den von dem gefärbten Substrat abgespülten nicht fixierten Farbstoff enthält, in dem mindestens einen Vorratstank, der zum Auffangen der Färbeflotte dient, oder vorzugsweise in mindestens einem weiteren Vorratstank aufgefangen wird, wobei der mindestens eine, in der Spülflotte enthaltene Farbstoff durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung soweit zerstört wird, daß die Spülflotte hiernach weitestgehend farblos ist. Die weitestgehend farblose Flotte wird dann zum erneuten Spülen und/oder für eine weitere Färbung wiederverwendet. Der Vorteil der Anordnung mindestens eines weiteren Vorratstanks, wie er vorstehend als bevorzugt herausgestellt ist, liegt darin, daß in der Regel die Spülflotten im Vergleich zu der nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit angefallenen Färbeflotte eine geringere Menge an nicht fixiertem Farbstoff aufweisen, so daß dementsprechend auch ein geringerer Aufwand erforderlich ist, um diesen nicht fixierten Farbstoff durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung zu zerstören.
Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das textile Substrat nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit aus der Färbeflotte und damit aus dem für die Fär bung verwendeten Apparat entnommen und in einen anderen Apparat zum Spülen überführt. In diesem anderen Apparat wird dann der eigentliche Spülprozeß durchgeführt. Die so abgetrennte Färbeflotte wird dann aus dem Apparat in den mindestens einen Vorratstank überführt und dort aufgefangen. Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist den Vorteil auf, daß der Spülprozeß in dem anderen Apparat, der im Vergleich zum eigentlichen Färbeapparat technisch weniger aufwendig konstruiert ist, durchgeführt wird, wodurch ein derartiger Arbeitsablauf besonders kostensparend ablaufen kann. Desweiteren ist es möglich, das gefärbte textile Substrat bei der Entnahme aus dem eigentlichen Färbeapparat abzuquetschen, so daß ein auf eine Restfeuchtigkeit von etwa 65% bis 85% entwässertes textiles Substrat dann in dem anderen Apparat mit der farblosen Flotte gespült wird, wodurch nochmals Wasser eingespart und der Spülprozeß beschleunigt werden.
Eine besonders geeignete Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangene Färbeflotte, die in dem mindestens einen Vorratstank gleichzeitig aufgefangene Färbe- und Spülflotte oder die in dem mindestens einen weiteren Vorratstank aufgefangene Spülflotte, die alle den durch den textile Substrat nicht fixierten, mindestens einen Farbstoff enthalten, einer chemische Behandlung zur Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes unterworfen werden. Insbesondere handelt es sich bei dieser chemische Behandlung um eine oxidative Behandlung.
Grundsätzlich kommen für diese chemische und vorzugsweise oxidative Behandlung alle Chemikalien in Frage, die es erlauben, den Farbstoff so weit zu zerstören, daß hierbei farblose Abbauprodukte resultieren. Insbesondere werden hierfür Wasserstoffperoxid, Peressigsäure oder Natriumhypochlorit eingesetzt.
Besonders geeignet ist es jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn die zuvor beschriebene oxidative Behandlung der Färbeflotte am Ende der eigentlichen Färbung oder die zuvor ebenfalls beschriebene oxidative Behandlung der Spülflotte eine Behandlung mit Ozon umfaßt oder ausschließlich durch eine Behandlung mit Ozon herbeigeführt wird. Hierbei wurde festgestellt, daß gerade Ozon eine Vielzahl von unterschiedlichen Farbstoffen und Farbstoffgruppen innerhalb von kürzester Zeit, d. h. innerhalb von wenigen Sekunden bis zu einigen Minuten, so weit zerstört, daß farblose Farbstoffabbauprodukte resultieren, die keine oder nur eine geringe Substantivität zum textilen Substrat besitzen und dementsprechend auch hiervon nicht oder nur äußerst gering fixiert werden.
Unter physikalischer Behandlung im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sind alle Behandlungen zu verstehen, die geeignet sind, den nicht fixierten Farbstoff in der Flotte (Färbe- oder Spülflotte) so weit zu zerstören, daß hierdurch farblose Abbauprodukte entstehen. Dementsprechend kann dann die so entfärbte und damit farblose Flotte für den eigentlichen Färbe- oder Spülprozeß verwendet werden.
Besonders geeignet ist es, wenn diese physikalische Behandlung dadurch erfolgt, daß die jeweils zu behandelnde farbige Flotte (Färbe- oder Spülflotte) mit UV-Licht bestrahlt wird und/oder daß hierbei ein elektro-chemisches Verfahren angewendet wird, bei dem mit speziellen diamantbeschichteten Elektroden, die auch in der Fachterminologie als CVD-Elektroden bezeichnet werden, gearbeitet wird.
Wie bereits vorstehend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dargelegt worden ist, wird das gefärbte textile Substrat am Ende der Färbung im günstigsten Fall ausschließlich mit der entfärbten und damit farblosen Färbeflotte gespült, wobei jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auszuschließen ist, daß am Ende der Färbung, bei der es sich vorzugsweise um eine Ausziehfärbung handelt, die Färbeflotte abgelassen und durch eine einzige frische Spülflotte ersetzt wird, die dann nach Kontakt mit dem gefärbten textilen Substrat der chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterzogen wird, um so die darin enthaltenen nicht fixierten Farbstoffe so weit zu zerstören, daß farblose Abbauprodukte und somit eine farblose Flotte entstehen. Diese Alternative des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird immer dann bevorzugt angewandt, wenn nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit und damit am Ende der eigentlichen Färbung in der Färbeflotte die Restfarbstoffkonzentration so hoch ist, daß der Aufwand zur Entfärbung mittels der chemischen und/oder physikalischen Behandlung zu hoch und somit aus wirtschaftlichen Erwägungen ein einmaliger Flottenwechsel günstiger ist.
Besonders geeignet und wirtschaftlich günstig ist eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das textile Substrat in einem ersten Schritt mit der entfärbten Flotte gespült wird, hiernach in einem zweiten Schritt die mit nicht fixiertem Farbstoff beladene Spülflotte abgetrennt wird, in einem dritten Schritt der in der Spülflotte befindliche nicht fixierte Farbstoff durch die chemische und/oder physikalische Behandlung so weit zerstört wird, daß die Spülflotte weitestgehend farblos ist, und in einem vierten Schritt das textile Substrat mit der weitgehend farblosen Spülflotte gespült wird.
Abhängig davon, welches textile Substrat nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit welchen Farbstoffen und in welcher Farbtiefe gefärbt wird, sieht eine Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß hierbei der erste bis vierte Schritt mehrfach, insbesondere zwei- bis fünfzehnfach, wiederholt wird.
Wie bereits zuvor als besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren herausgestellt ist, sieht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß hierbei als chemische Behandlung der Färbeflotte und/oder als chemische Behandlung der Spülflotte eine Behandlung mit Ozon ausgeführt wird, wobei die Behandlung mit Ozon den entscheidenden Vorteil hat, daß das Ozon selbst innerhalb von kürzester Zeit, d. h. von einigen wenigen Sekunden, wieder zerfällt. Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren den Steuer- und Regelaufwand sowie den Sicherheitsaufwand zu reduzieren, bietet es sich an, die jeweils zu behandelnde Flotte, d. h. die nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit anfallende Färbeflotte oder die nach Spülen des textilen Substrates anfallende Spülflotte, nach dem Auffangen dieser Flotten in dem mindestens einen Vorratstank (für die Färbeflotte) und in dem weiteren Vorratstank (für die Spülflotte) oder alternativ nach dem gemeinsamen Auffangen von Färbe- und Spülflotte in mindestens einem gemeinsamen Vorratstank, die Behandlung mit Ozon in einem dem jeweiligen Vorratstank bzw. weiteren Vorratstank zugeordneten Reaktor durchzuführen, wobei dieser Reaktor von der zu entfärbenden Flotte (Färbe- und/oder Spülflotte) kontinuierlich durchströmt wird. Die so behandelte, weitestgehend farblose Flotte wird dann vorzugsweise in dem mindestens einen Auffangtank zur Wiederverwendung gelagert, so daß insgesamt gesehen der Vorratstank, der Reaktor und der Auffangtank ein Puffervolumen für Flotte bilden.
Um bei der zuvor beschriebenen besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sicherzustellen, daß keine noch mit Restozon beladene entfärbte Flotte (Färbeflotte oder Spülflotte) in Kontakt mit dem gefärbten oder gespülten textilen Substrat gelangt, hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn dem Reaktor und/oder dem Auslauf des Reaktors eine Redoxpotentialmessung, eine Ozonmessung, eine Farbigkeitsmessung, eine Leitfähigkeitsmessung und/oder eine pH-Messung der mit Ozon behandelten Flotte zugeordnet ist bzw. sind. Sollten die entsprechenden Meßwerte dann die Anwesenheit von Restozon in der entsprechend behandelten Flotte aufweisen, kann dieses Restozon durch eine kurzfristige Temperaturerhöhung, insbesondere der im Auffangtank gespeicherten Flotte, aus der Flotte entfernt werden.
Als weitere Möglichkeit oder zusätzlich zu der zuvor angesprochenen Variante wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren derartig gearbeitet, daß abhängig von dem gemessenen Redoxpotential, der gemessenen Ozonkonzentration, der gemessenen Farbigkeit, der gemessenen Leitfähigkeit und/oder von dem gemessenen pH-Wert die Menge an in den Reaktor eingespeistem Ozon gesteuert wird, so daß bei Feststellung eines Restozons in der entfärbten Flotte entsprechend die Menge an in den Reaktor eingespeisten Ozon reduziert wird.
Grundsätzlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei jedem Färbeverfahren anwenden, so insbesondere bei den eingangs kurz beschriebenen Klotz-Verweil-Verfahren oder Klotz-Dämpf-Verfahren. Hierbei wird in der Regel nach Applikation und Fixierung des Farbstoffes das so gefärbte textile Substrat auf einer geeigneten Anlage, sei es kontinuierlich oder diskontinuierlich, gespült, wobei bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dann die Spülflotte der zuvor beschriebenen chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterzogen wird, um so den in der Spülflotte enthaltenen Farbstoff so weit zu zerstören, daß die Spülflotte weitestgehend farblos ist. Ebensosehr ist das erfindungsgemäße Verfahren auf solche Färbungen anzuwenden, die auf einem Jigger im Normal- oder Hochtemperaturbereich ausgeführt werden. Besonders geeignet ist es jedoch, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei Auszieh-Färbeverfahren verwendet wird, da hierbei, wie eingangs beschrieben, eine Färbeflotte und/oder eine Spülflotte zur Verfügung steht, die im Vorratstank aufgefangen, entsprechend zur Entfärbung physikalisch und/oder chemisch im Reaktor behandelt und hiernach im Auffangtank gelagert werden kann. Ebenso bestehen keinerlei Begrenzungen dahingehend, in welcher Aufmachungsform des textilen Substrates das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. So kann das erfindungsgemäße Verfahren ebenso bei Garnfärbungen, sei es bei Kreuzspul- oder Strangfärbungen, eingesetzt werden, wobei es jedoch auch dann geeignet ist, wenn das textile Substrat als Flächengebilde und vor zugsweise als endloser Warenbahnstrang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt wird, da sich hierbei die zuvor angesprochenen Wasserersparnisse besonders deutlich darstellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, mit der es möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich durchzuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens weist mindestens einen Vorratstank, der über eine Einspeiseleitung mit mindestens einem Färbeapparat zur Zuführung der mit nicht fixiertem Farbstoff versehenen Flotte verbunden ist, mindestens einen Reaktor zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung der Flotte und mindestens einen Auffangtank auf, wobei der mindestens eine Vorratstank mit dem mindestens einen Reaktor über eine Vorlaufleitung, der mindestens eine Reaktor über eine Verbindungsleitung mit dem mindestens einen Auffangtank und der mindestens eine Auffangtank mit dem mindestens einen Färbeapparat über eine Rücklaufleitung verbunden sind.
Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt sinngemäß alle die Vorteile, wie diese zuvor bereits für das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben sind. Insbesondere er laubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine rationelle Anwendung eines nach einem Auszieh-Färbeverfahren zu färbenden textilen Substrat, wobei Störungen und insbesondere eine unerwünschte Beschädigung des gefärbten textilen Substrates dadurch vermieden werden, daß die eigentliche physikalische und/oder chemische Behandlung zur Entfärbung der Flotte (Färbe- und/oder Spülflotte) in mindestens einem separaten Reaktor durchgeführt wird. Bedingt dadurch, daß insbesondere der Vorratstank, der Reaktor und der Auffangtank als eine Einheit, die separat vom Färbeapparat angeordnet werden kann, ausgestaltet ist, läßt sich diese Einheit raumsparend und von der Installation her besonders einfach jedem Färbeapparat oder jeder Färbeapparatgruppe zuordnen und erlaubt zudem noch, daß diese Einheit gekapselt wird, um so insbesondere dann die erforderliche Sicherheit zur Verfügung zu stellen, wenn bei der chemischen Behandlung und/oder physikalischen Behandlung der Flotte zur Entfernung des nicht fixierten Farbstoffes unter Bedingungen gearbeitet wird, die eine Umweltbelastung oder Gefährdung des Bedienpersonals führen können. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität, verbunden mit einer äußerst interessanten Wirtschaftlichkeit, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereint.
Die zuvor aufgeführten Vorteile treten insbesondere bei einer solchen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervor, bei der der Reaktor als Ozonbehandlungsreaktor ausgebil det ist. Wird bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung der eigentliche Ozonbehandlungsreaktor noch in die zuvor beschriebene Einheit, umfassend den Vorratstank, den Reaktor und den Auffangtank sowie die diesbezüglichen, vorstehend genannten Leitungen, integriert, so läßt sich eine derartig um den Ozonbehandlungsreaktor ergänzte Einheit unter sicherheitstechnischen Gesichtspunkten ideal einkapseln, so daß dementsprechend hierbei vermieden wird, daß das gesundheitsgefährdende Ozon in die Umgebungsatmosphäre dringt. Zusätzlich kann vorzugsweise diese gekapselte Einheit mit einem Ozonsensor und/oder einem Abluftsystem versehen sein, so daß bei einem unerwünschten Austritt von Ozon in die gekapselte Einheit die dann dort vorherrschende Ozonatmosphäre angezeigt und/oder unschädlich, insbesondere über einen Restozonvernichter, beseitigt werden kann.
Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen der nicht fixierte Farbstoff aus der Färbeflotte oder aus der Spülflotte mittels einer Behandlung mit Ozon so weit zerstört wird, daß hieraus farblose Bestandteile entstehen, bietet es sich an, dem mindestens einen Reaktor mindestens eine Einrichtung zur Erzeugung von Ozon zuzuordnen, wobei derartige Einrichtungen zur Erzeugung von Ozon an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind. Selbstverständlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den mindestens einen Reaktor dadurch mit Ozon zu beaufschlagen, daß hier entsprechende Ozon- Vorratstanks vorgesehen sind. Diese Variante bietet sich insbesondere dann an, wenn die Färbeflotte und die erste Spülflotte am Ende des eigentlichen Färbeverfahrens bzw. zu Beginn des Spulens noch eine hohe Konzentration an nicht fixiertem Farbstoff aufweist, so daß dementsprechend kurzfristig eine erhöhte Ozonmenge im Reaktor gebraucht wird, um diesen restlichen, nicht fixierten Farbstoff durch die Ozonbehandlung so weit zu zerstören, daß eine weitestgehend farblose Flotte anfällt. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl eine Einrichtung zur Erzeugung von Ozon und zusätzlich noch die zuvor beschriebenen Ozon-Vorratstanks aufweisen.
Aus Sicherheitsgründen empfiehlt es sich, daß bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dem mindestens einen Reaktor ein Rohrsystem zugeordnet ist, das den Luftraum im Reaktor über einen Restozonvernichter mit einem Abluftgebläse verbindet. Hierbei ist es desweiteren besonders vorteilhaft, wenn ein Sensor zur Erfassung der Ozonkonzentration in der Abluft vorgesehen ist, so daß ggf. ein entsprechendes akustische oder optisches Alarmsignal erzeugt wird, bevor entsprechend mit Ozon angereicherte Abluft in die Atmosphäre gelangen kann. Ebenso vorteilhaft ist es, wenn fußseitig der Reaktor ein absperrbares Abflußsystem für Reinigungs- und Wartungsarbeiten aufweist.
Um stets eine genügende Menge an für die Behandlung der Färbeflotte oder der Spülflotte erforderliches Ozon zur Verfügung zu haben, sieht eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß der Ozonerzeuger mit einer Quelle für mit Sauerstoff angereicherter Luft verbunden ist, so daß dementsprechend die eigentliche Ozonerzeugung unmittelbar vor seiner Anwendung hieraus besonders schnell erfolgt.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, daß jedem Ozon-Reaktor ein Bypass zugeordnet ist, der eine erste Förderpumpe, einen Injektor zur Zufuhr des Ozons und stromab des Injektors einen Einspeisepunkt für die Vorlaufleitung aufweist, wobei in Strömungsrichtung der zu behandelnden Flotte die Flotte fußseitig aus dem Reaktor abgezogen und kopfseitig in den Reaktor wieder eingespeist wird. Ein derartig ausgestalteter Reaktor erlaubt eine besonders wirksame Zerstörung des in der zu behandelnden Flotte enthaltenen nicht fixierten Farbstoffes, so daß das erfindungsgemäße Verfahren besonders schnell und somit besonders wirtschaftlich durchzuführen ist.
Um die Zerstörung des nicht fixierten und in der jeweils zu behandelnden Flotte enthaltenen Farbstoffes besonders reproduzierbar und innerhalb von kürzester Zeit zu bewirken, sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß dem Bypass, der Verbindungsleitung und/oder der Rücklauflei tung weiterhin eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Farbigkeit, der Durchflußmenge, des Redoxpotentials, der Leitfähigkeit und/oder des Ozongehaltes der Flotte zugeordnet ist. Abhängig von den so erfaßten Daten kann dann exakt der Zeitpunkt festgestellt werden, wann die Flotte soweit entfärbt ist, daß keine weitere Behandlung mit Ozon erforderlich wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Verbindungsleitung eine zweite Förderpumpe und/oder der Rücklaufleitung eine dritte Förderpumpe zugeordnet, wobei diese Förderpumpen einen einwandfreien Flottendurchfluß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sicherstellen.
Wie bereits vorstehend bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung herausgestellt ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung über mindestens eine Einspeiseleitung mit mindestens einem Färbeapparat verbunden. Abhängig von der Kapazität des mindestens einen Vorratstankes, des mindestens einen Reaktors, des mindestens einen Auffangtanks und der mindestens einen Einrichtung zur Erzeugung von Ozon können an die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zwei Färbeapparate, vorzugsweise zwei bis sechs Färbeapparate, angeschlossen werden, so daß insbesondere stets eine genügend große Menge an zu behandelnder Flotte und dementsprechend auch eine genügend große Menge an behandelter und im Auffangtank aufgefangener Flotte zur Verfügung steht, wobei diese behandelte Flotte dann erfindungsgemäß für folgende Färbungen und/oder für Spülvorgänge zur Verfügung steht.
Eine besonders geeignete und reproduzierbar sowie störungsfrei zu betreibende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, daß hierbei der Vorrichtung eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die abhängig vom Füllstand im Vorratstank und/oder vom Füllstand im Auffangtank ein in der Vorlaufleitung vorgesehenes erstes Ventil öffnet bzw. schließt und die im Bypass angeordnete erste Förderpumpe, die zweite Förderpumpe, ein in der Ozoneinspeisungsleitung vorgesehenes zweites Ventil und die Einrichtung zur Erzeugung von Ozon aktiviert. Hierdurch wird insbesondere sichergestellt, daß stets genügend behandelte Flotte im Auffangtank bereitgestellt werden kann, insbesondere dann, wenn die zuvor beschriebenen Meßeinrichtungen (Meßeinrichtung zur Erfassung der Farbigkeit, Meßeinrichtung zur Erfassung der Durchflußmenge, Meßeinrichtung zur Erfassung des Redoxpotentials, Meßeinrichtung zur Erfassung der Leitfähigkeit und/oder Meßeinrichtung zur Erfassung des Ozongehaltes) dem mindestens einen Vorratstank, dem mindestens einen Reaktor, dem Bypass, dem mindestens einen Auffangtank und/oder den entsprechenden Leitungen zugeordnet sind.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere für solche Färbeverfahren angewendet, die nach dem Auszieh-Verfahren arbeiten, wobei dementsprechend dann die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend an die Aufmachung des zu färbenden Gutes und den jeweils verwendeten Färbeapparat und insbesondere an die Anzahl der Färbeapparate und deren Volumina angepaßt ist.
Bei den entsprechenden Färbeapparaten, an die die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels der Einspeiseleitung anschließbar ist, handelt es sich insbesondere um Strangfärbemaschinen, Baumfärbemaschinen, Garnfärbemaschinen, insbesondere Kreuzspulfärbemaschinen, Flockefärbemaschinen und/oder Klotz-Verweil-Maschinen. Ebenso ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit Jiggern, Haspelkufen, Strangwaschmaschinen und/oder Breitwaschmaschinen zu betreiben, sofern bei diesen Maschinen farbige Flotten, die nicht fixierten Farbstoff aufweisen, anfallen, so daß dementsprechend auch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Nachwäsche von bedruckten Substraten anwendbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Klarstellend sei angemerkt, daß der in dem vorliegenden Text verwendete Begriff ”und/oder” bedeutet, daß die einzelnen Elemente bei der entsprechenden Aufzählung sowohl additiv oder alternativ zu sehen sind, wobei bei der additiven Benennung dann mindestens zwei Elemente der Aufzählung miteinander kombiniert sind, während alle im Singular verwendeten Begriffe, wie beispielsweise ”Farbstoff”, ”Färbeflotte”, ”Spülflotte”, ”Vorratstank”, ”Reaktor”, ”Auffangtank”, ”Leitung” oder ”Kessel” selbstverständlich auch den Plural dieser Begriffe abdecken soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine schematische Abbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei aus Vereinfachungsgründen diese Ausführungsform nur einen einzigen Färbeapparat, nur einen einzigen Vorratstank, nur einen einzigen Reaktor und nur einen einzigen Auffangtank und auch nur eine einzige Einrichtung zur Erzeugung von Ozon aufweist. Diese Einzelaggregate können selbstverständlich durch Gruppen von Einzelaggregaten, die die erforderliche Anzahl der Einzelaggregate enthalten, ersetzt sein.
Die in der einzigen Figur schematisch abgebildete Ausführungsform der zuvor beschriebenen und beanspruchten Vorrichtung weist einen Vorratstank 2, eine mit einem ersten Ventil 18 versehene Vorlaufleitung 6, einen Reaktor 4, eine Verbindungsleitung 7, einen Auffangtank 5 und eine Rücklaufleitung 8 auf.
Desweiteren ist die Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Ozon 9 und einer Ozoneinspeisungsleitung 19 versehen. Durch das erste Ventil 18 wird die Menge der aus dem Vorratstank 2 über die Vorlaufleitung 6 in den Reaktor geförderten und zu behandelnden Flotte geregelt.
Der Vorratstank 2 wird über eine Einspeisungsleitung 3 aus einem Färbeapparat 1 mit zu behandelnder Flotte (Färbe- oder Spülflotte) kontinuierlich oder diskontinuierlich befüllt. Die behandelte Flotte (entfärbte oder farblose Flotte) wird über die Rücklaufleitung 8 nach erfolgter Behandlung im Reaktor 4 aus dem Auffangtank 5 dem Färbeapparat 1 wieder zugeführt.
Dem Reaktor 4 ist ein Bypass 11 zugeordnet. Über diesen Bypass 11 wird fußseitig die Flotte aus dem Reaktor 4 über eine erste Förderpumpe 12, deren Leistung vorzugsweise regelbar ist, über einen Injektor 13 und über einen Einspeisepunkt 14 für die Vorlaufleitung 6, die den Vorratstank 2 mit dem Bypass 11 verbindet, kopfseitig dem Reaktor 4 wieder zugeführt. Desweiteren weist der Bypass eine Meßeinrichtung 15 zur Erfassung der Farbigkeit der Flotte auf.
Desweiteren ist der Reaktor 4 mit einer fußseitigen Ablaßleitung 21 und einem nicht gezeigten Abluftsystem kopfseitig versehen, so daß für Wartungszwecke und zur Reinigung der Reaktor ungefährdet zugänglich ist.
Der Injektor 13 wird desweiteren über die Ozoneinspeisungsleitung 19 von der Einrichtung zur Erzeugung von Ozon 9 mit Ozon versorgt, wobei in der Ozoneinspeisungsleitung 19 ein zweites Ventil 20 vorgesehen ist, durch die die Menge des eingespeisten Ozons geregelt wird.
Um eine hinreichende Ozonmenge stets zur Verfügung zu haben, ist der Einrichtung zur Erzeugung von Ozon 9 eine Quelle für mit Sauerstoff angereicherte Luft 10, d. h. somit ein Sauerstoffgenerator, zugeordnet.
Jeweils die Verbindungsleitung 7 und die Rücklaufleitung 8 sind mit einer zweiten Förderpumpe 16 und einer dritten Förderpumpe 17 versehen.
Die in der Zeichnung abgebildete Vorrichtung kann entweder manuell oder mittels einer Steuereinrichtung auch automatisch betrieben werden, wobei im Falle des automatischen Betriebes dann eine entsprechend ausgebildete Steuereinrichtung mit entsprechenden Meß- und Erfassungseinrichtungen vorzusehen sind, wie dies vorstehend allgemein beschrieben ist. Nachfolgend wird eine manuelle Betätigung der Vorrichtung beschrieben.
Aus dem Färbeapparat 1 wird über die Einspeiseleitung 3 der Vorratstank 2 mit zu behandelnder Flotte, sei es die Färbe flotte am Ende der Färbung und/oder die Spülflotte, gefüllt. Ein am ersten Ventil 18 einstellbarer Volumenfluß pro Zeiteinheit an zu behandelnder Flotte wird über die Vorlaufleitung 6 am Einspeisepunkt 14 in den Bypass 11 eingespeist, so daß der Reaktor 4 und der Bypass 11 stets mit zu behandelnder Flotte gefüllt ist, die mittels der ersten Förderpumpe 12 ständig gefördert wird. Bei dieser Förderung der zu behandelnden Flotte wird die Flotte am Injektor 13 mit Ozon beaufschlagt, das von der Einrichtung zur Erzeugung von Ozon über das zweite Ventil 20 und die Ozoneinspeisungsleitung 19 dem Injektor 13 zugeführt wird. Das zweite Ventil 20 erlaubt die Einstellung der pro Zeiteinheit geförderten Ozonmenge, die davon abhängt, wieviel zu behandelnde Flotte mit welcher Farbstoffkonzentration über die Vorlaufleitung 6 dem Bypass 11 und damit dem Reaktor 4 zugeführt wird und welche Farbigkeit der behandelten Flotte an der Meßeinrichtung 15 zur Erfassung der Farbigkeit festgestellt wird. Sobald sich hier ein Gleichgewicht einstellt und insbesondere die behandelte Flotte entfärbt ist, wird über die zweite Förderpumpe 16 und die Verbindungsleitung 7 die behandelte Flotte dem Auffangtank 5 zugeführt und dort so lange gespeichert, bis ein Bedarf an behandelter Flotte im Färbeapparat 1 besteht. Sobald dieser Bedarf anfällt, bewirkt die dritte Förderpumpe 17 über die Rücklaufleitung 8 einen entsprechenden Flottentransport der behandelten Flotte in der erforderlichen Menge zum Färbeapparat 1.

Claims

Verfahren zum Färben eines textilen Substrates, insbesondere zum Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, bei dem das textile Substrat mit einer mindestens einen Farbstoff enthaltenden wäßrigen Färbeflotte in Kontakt gebracht wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat gespült wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit die Färbeflotte, die den durch das textile Substrat nicht fixierten Farbstoff enthält, in mindestens einem Vorratstank aufgefangen wird, daß der mindestens eine, in der aufgefangenen Färbeflotte enthaltene nicht fixierte Farbstoff durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung soweit zerstört wird, daß die Färbeflotte hiernach weitestgehend farblos ist, und daß die weitestgehend farblose Flotte zum Spülen und/oder für eine weitere Färbung wiederverwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangene Färbeflotte mindestens einem Reaktor zur chemischen und/oder physikalischen Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der chemischen und/oder physikalischen Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes die weitestgehend farblose Flotte mindestens einem Auffangtank zugeführt und dort vor Wiederverwendung gelagert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auffangtank die weitestgehend farblose Flotte vor ihrer Wiederverwendung entgast wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auffangtank der pH-Wert und/oder die Leitfähigkeit der weitestgehend farblosen Flotte vor ihrer Wiederverwendung eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitestgehend farblose Flotte zum Spülen wiederverwendet wird, daß nach Ablauf der vorgegebenen Spülzeit die Spülflotte, die den von dem gefärbten Substrat abgespülten Farbstoff enthält, in dem Vorratstank und insbe sondere in mindestens einem weiteren Vorratstank aufgefangen wird, daß der mindestens eine, in der Spülflotte enthaltene Farbstoff durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung soweit zerstört wird, daß die Spülflotte hiernach weitestgehend farblos ist, und daß die weitestgehend farblose Flotte zum erneuten Spülen und/oder für eine weitere Färbung wiederverwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Substrat nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit aus der Färbeflotte entnommen und in einen Apparat zum Spülen überführt wird und daß die so ab getrennte Färbeflotte in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem mindestens einen Vorratstank aufgefangene Färbe- oder Spülflotte, die den durch das textile Substrat nicht fixierten mindestens einen Farbstoff enthält einer chemischen Behandlung zur Zerstörung des nicht fixierten Farbstoffes unterworfen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als chemische Behandlung eine oxidative Behandlung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als oxidative Behandlung eine Behandlung mit Ozon durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Substrat ausschließlich mit der farblosen Flotte gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Substrat in einem ersten Schritt mit der farblosen Färbeflotte gespült wird, daß hiernach in einem zweiten Schritt die mit nicht fixiertem Farbstoff beladene Spülflotte abgetrennt wird, daß in einem dritten Schritt der in der Spülflotte befindliche nicht fixierte Farbstoff durch die chemische und/oder physikalische Behandlung so weit zerstört wird, daß die Spülflotte weitestgehend farblos ist, und daß in einem vierten Schritt das textile Substrat mit der weitgehend farblosen Spülflotte gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bis vierte Schritt mehrfach, insbesondere zwei- bis fünfzehnfach, wiederholt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als chemische Behandlung der Färbeflotte und/oder der Spülflotte die Behandlung mit Ozon ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslauf des mindestens einen Reaktors eine Redoxpotentialmessung, eine Ozonmessung, eine Farbigkeitsmessung, eine Leitfähigkeitsmessung und/oder eine pH-Messung der mit Ozon behandelten Flotte durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von dem gemessenen Redoxpotential, der gemessenen Ozonkonzentration, der gemessenen Farbigkeit, der gemessenen Leitfähigkeit und/oder von dem gemessenen pH-Wert die Menge an in den mindestens einen Reaktor eingespeistem Ozon gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als textiles Substrat ein Flächengebilde gefärbt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens einen Vorratstank (2), der über eine Einspeiseleitung (3) mit mindestens einem Färbeapparat (1) zur Zuführung der mit nicht fixiertem Farbstoff versehenen Flotte verbunden ist, mindestens einen Reaktor (4) zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung der Flotte und mindestens einen Auffangtank (5) aufweist, wobei der mindestens eine Vorratstank (2) mit dem mindestens einen Reaktor (4) über eine Vorlaufleitung (6), der mindestens eine Reaktor (4) über eine Verbindungsleitung (7) mit dem mindestens einen Auffangtank (5) und der mindestens eine Auffangtank (5) mit dem mindestens einen Färbeapparat (1) über eine Rücklaufleitung (8) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor (4) als Ozon-Behandlungsreaktor (4) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ozon-Behandlungsreaktor (4) eine Einrichtung zur Erzeugung von Ozon (9) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung von Ozon (9) mit einer Quelle für mit Sauerstoff angereicherter Luft (10) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ozon-Reaktor (4) ein Bypass (11) zugeordnet ist, der eine erste Förderpumpe (12), einen Injektor (13) zur Zufuhr des Ozons und stromab des Injektors einen Einspeisepunkt (14) für die Vorlaufleitung (6) aufweist, wobei in Strömungsrichtung der zu behandelnden Flotte die Flotte fußseitig aus dem Reaktor (4) abgezogen und kopfseitig in den Reaktor (4) wieder eingespeist wird.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bypass (11), der Verbindungsleitung (7) und/oder der Rücklaufleitung (8) weiterhin eine Meßeinrichtung (15) zur Erfassung der Farbigkeit, der Leitfähigkeit, des Redoxpotentials, der Durchflußmenge und/oder des Ozongehaltes der Flotte zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsleitung (7) eine zweite Förderpumpe (16) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufleitung (8) eine dritte Förderpumpe (17) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Färbeapparate (1), vorzugsweise zwei bis sechs Färbeapparate (1), mit dem mindestens einen Vorratstank (2) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung eine Steuereinrichtung zu geordnet ist, die abhängig vom Füllstand im Vorratstank (2) und/oder vom Füllstand im Auffangtank (5) ein in der Vorlaufleitung (6) vorgesehenes erstes Ventil (18) öffnet bzw. schließt und die im Bypass (11) angeordnete erste Förderpumpe (12), die zweite Förderpumpe (16), ein in der Ozoneinspeisungsleitung (19) vorgesehenes zweites Ventil (20) und die Einrichtung zur Erzeugung von Ozon (9) aktiviert.