DE102011108337A1 - Industrial dyeing of material with a plant dye, comprises using the plant dye in a dye bath of a dyeing plant - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum industriellen Färben eines Materials und ein hiermit hergestelltes Produkt.The invention relates to a process for the industrial dyeing of a material and to a product produced therewith.
Verfahren zum Färben mit Färbepflanzen sind schon lange aus dem Stand der Technik bekannt. Hierbei werden die Wurzeln oder Blätter in ganzer oder zerkleinerter Form zur Erzeugung eines Färbebades in einem Färbekessel erhitzt. Auf Grund des unterschiedlichen Farbstoffgehalts der Färbepflanzen ist eine Reproduzierbarkeit in der Regel jedoch nicht gegeben.Methods for dyeing with dyeing plants have long been known from the prior art. Here, the roots or leaves are heated in whole or crushed form to produce a dyebath in a dyeing pot. Due to the different dye content of the dyeing plants, however, a reproducibility is generally not given.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Färben mit einer Pflanzenfarbe zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention is to provide an improved method of dyeing with a plant color.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum industriellen Färben eines Materials gelöst, bei dem in einer Färbeanlage im Färbebad Pflanzenfarbstoffe verwendet werden. Mit einer Färbeanlage ist hierbei eine Anlage zum industriellen Farben von Material gemeint. Dies sind vorhandene Färbeanlagen der textilen Ausrüstungsindustrie. Dies sind vorhandene Färbeanlagen der textilen Ausrüstungsindustrie, insbesondere Jet-Färbeapparate, Soft-Flow Färbeapparate, Air-Flow Färbeapparate, Haspelkufe, Kreuzspulfärbemaschine, Stranggarnfärbemaschine.This object is achieved by a process for the industrial dyeing of a material in which vegetable dyes are used in a dyeing plant in the dyebath. By a dyeing plant here is meant a plant for industrial colors of material. These are existing dyeing equipment of the textile equipment industry. These are existing dyeing plants of the textile finishing industry, in particular jet dyeing machines, soft-flow dyeing machines, air-flow dyeing machines, winch runners, cross-particle dyeing machine, strand yarn dyeing machine.
Unter dem Färbebad ist dabei die Flotte, also wässrige Flüssigkeit zu verstehen, in der die Farbe auf das zu färbende Material aufgebracht wird. Dabei umfasst die Flotte die Gesamtheit aller ihrer Komponenten, d. h. das Lösungsmittel sowie alle darin enthaltenen gelösten, emulgierten oder dispergierten Bestandteile wie Farbstoffe und Hilfsmittel. Das Färbebad kann kaltes enthärtetes Frischwasser und den Farbstoff enthalten. Unter einem Pflanzenfarbstoff ist jeder Farbstoff zu verstehen, dessen färbende Elemente aus Pflanzen gewonnen werden.Under the dyebath is the liquor, so to understand aqueous liquid in which the color is applied to the material to be dyed. The fleet comprises the entirety of all its components, d. H. the solvent and all dissolved, emulsified or dispersed components contained therein such as dyes and auxiliaries. The dyebath may contain cold softened fresh water and the dye. A plant dye is understood to mean any dye whose coloring elements are obtained from plants.
Von Vorteil ist, wenn der Pflanzenfarbstoff bereits gelöst ist. Das heißt, der Farbstoff, der beispielsweise in Pulverform vorhanden ist, wird in eine Flüssigkeit zum Beispiel in Frischwasser eingebracht und in dieser in Lösung gebracht. Der Farbstoff kann ebenfalls bereits als Extrakt in flüssiger Form vorliegen.It is advantageous if the plant dye is already dissolved. That is, the dye, which is present for example in powder form, is introduced into a liquid, for example, in fresh water and brought into solution therein. The dye may also already be present as an extract in liquid form.
Vorzugsweise beträgt das Flottenverhältnis also das Verhältnis von Warenmenge zur Flottenmenge ungefähr 1:5 bis 1:15, insbesondere ist ein Flottenverhältnis von ungefähr 1:10 möglich. Hierfür wird, um das Färbebad zu erhalten, das kalte enthärtete Frischwasser eingelassen und mit dem Pflanzenfarbstoff versetzt. Hierbei wird die Menge, entsprechend der zu färbenden Warenmenge angepasst, um das gewünschte Flottenverhältnis zu erreichen.Preferably, the liquor ratio is thus the ratio of the amount of goods to the amount of liquor about 1: 5 to 1:15, in particular, a liquor ratio of about 1:10 is possible. For this purpose, to obtain the dyebath, the cold softened fresh water is introduced and mixed with the plant dye. Here, the amount is adjusted according to the amount of goods to be dyed to achieve the desired liquor ratio.
Von Vorteil ist, wenn das Färbebad schwach alkalisch mit einem pH von ungefähr 8 bis 9 ist. Das alkalische Milieu kann mittels Soda erzeugt werden. Dann wird der bereits gelöste Pflanzenfarbstoff zugegeben.It is advantageous if the dyebath is slightly alkaline with a pH of about 8 to 9. The alkaline environment can be generated by soda. Then the already dissolved plant dye is added.
Als Aufheizgradient haben sich 0,5°C bis 3°C pro Minute, insbesondere 1°C bis 1,5°C pro Minute, als vorteilhaft erwiesen.As a heating gradient, 0.5 ° C. to 3 ° C. per minute, in particular 1 ° C. to 1.5 ° C. per minute, have proved to be advantageous.
So kann ein Aufheizen bis auf eine Endtemperatur von bis 100°C, insbesondere 65°C bis 80°C, vorzugsweise ungefähr 80°C erreicht werden.Thus, a heating up to a final temperature of up to 100 ° C, in particular 65 ° C to 80 ° C, preferably about 80 ° C can be achieved.
Zur Färbung von Wolle ist es vorteilhaft, wenn zu Beginn bei niedriger Temperatur von ca. 40°C bis 60°C der pH alkalisch ist mit einem pH von ungefähr 8 bis 9 und bei höherer Temperatur von ca. 60°C bis 80°C schwach sauer mit einem pH von ungefähr 5 bis 6 ist. So wird eine optimale Lösung des Pflanzenfarbstoffes gewährleistet, der gut in die Faser ziehen kann. Dies ist insbesondere wichtig, da Pflanzenfarbstoffe ein sehr unterschiedliches Lösungsverhalten aufweisen können. Zudem bringen sie häufig einen relativ hohen Prozentsatz von ungefähr 5% bis 10% nicht löslichen Materials mit sich. Bei Erreichen der Ausgleichs- und Ziehendtemperatur muss jedoch der pH-Wert ein schwach saures Medium erreicht haben. Sonst kommt es zu einer großen Wollschädigung bzw. -zerstörung.For the dyeing of wool, it is advantageous if, at the beginning, at a low temperature of about 40 ° C. to 60 ° C., the pH is alkaline with a pH of about 8 to 9 and at a higher temperature of about 60 ° C. to 80 ° C. is slightly acidic with a pH of about 5 to 6. This ensures an optimal solution of the plant dye that can penetrate well into the fiber. This is particularly important since plant dyes can have a very different solution behavior. In addition, they often involve a relatively high percentage of about 5% to 10% of insoluble material. However, when reaching the equilibrium and draw end temperature, the pH must have reached a slightly acidic medium. Otherwise it will lead to a large wool damage or destruction.
Bei Pflanzenfasern und zellulosischen Fasern ist es jedoch umgekehrt. Hier ist ein schwach alkalischer Wert durchgängig wünschenswert.For plant fibers and cellulosic fibers, however, it is the other way round. Here, a weakly alkaline value is consistently desirable.
Vorteilhafterweise beträgt die Verweilzeit im Färbebad ungefähr 30 min bis 90 min, insbesondere 45 min bis 60 min. Unter der Verweilzeit ist dabei die Zeit zu verstehen, in der sich das zu färbende Material im Färbebad befindet. Färbezeiten in dieser Größenordnung ermöglichen ein ausreichendes Einziehen des Pflanzenfarbstoffes.Advantageously, the residence time in the dyebath is about 30 minutes to 90 minutes, especially 45 minutes to 60 minutes. The residence time is to be understood as the time in which the material to be dyed is in the dyebath. Dyeing times of this magnitude allow for sufficient retraction of the plant dye.
Von Vorteil ist weiterhin, wenn in einem vorgelagerten Schritt eine Vorbeize mit Eisen(II)-sulfat und/oder Kaliumaluminiumsulfat und/oder Kaliumsulfat durchgeführt wird. Durch Verschiebungen der Einsatzmengen und durch Variieren der Salze untereinander ist es möglich, verschiedene Kolorite zu erzeugen. Hierbei wird eine 95%-ige Reproduzierbarkeit erreicht. Zum Vorbeizen wird die farbfertige Ware, das heißt die Rohware, die bereits gewaschen und flächenstabilisiert wurde, in die mit kaltem Wasser gefüllte Färbeanlage eingebracht. Dann wird nach gewünschtem Farbkolorit die benötigte Vorbeize durchgeführt. Die Beize kann auch gleichzeitig mit dem Färben durchgeführt werden.It is also advantageous if, in an upstream step, a pre-pickling with iron (II) sulfate and / or potassium aluminum sulfate and / or potassium sulfate is carried out. By shifts in the amounts used and by varying the salts with each other, it is possible to produce different colorites. Here, a 95% reproducibility is achieved. For Vorbeizen the color-finished product, that is, the raw material that has already been washed and stabilized surface, introduced into the filled with cold water dyeing system. Then the required Vorbeize is carried out according to the desired Farbkolorit. The stain can also be done simultaneously with staining.
Vorteilhafterweise wird das Vorbeizen bei einer Temperatur von ungefähr 60°C bis 100°C, insbesondere ungefähr 70°C bis 80°C, insbesondere bei ungefähr 80°C durchgeführt. Um ein möglichst faserschonendes Vorbeizen zu ermöglichen, wird vorzugsweise die Temperatur von 80°C mit den verschiedenen Salzen nicht überschritten.Advantageously, the pre-pickling is carried out at a temperature of about 60 ° C to 100 ° C, in particular about 70 ° C to 80 ° C, in particular carried out at about 80 ° C. In order to enable as gentle as possible fiber-preserving Vorbeizen, preferably the temperature of 80 ° C is not exceeded with the various salts.
So kann das Material ungefähr 30 min bis 90 min, insbesondere ungefähr 45 min bis 60 min mit der Vorbeize behandelt werden.Thus, the material can be treated for about 30 minutes to 90 minutes, in particular about 45 minutes to 60 minutes with the Vorbeize.
Vorteilhafterweise wird in einem dem Vorbeizen nachgelagerten Schritt die Vorbeize einmal abgelassen und einmal kalt abgespült. Hierunter wird das Entfernen der Vorbeize verstanden sowie die Spülung mit kaltem Wasser. Hierdurch werden etwaige oben aufliegende Salze entfernt.Advantageously, in a step subsequent to the pre-pickling, the pre-pickle is drained once and rinsed off once cold. This refers to the removal of the Vorbeize and the rinse with cold water. As a result, any salts above are removed.
Von Vorteil ist weiterhin, wenn in einem dem Färben nachgelagerten Schritt die Flotte auf ungefähr 40°C abgekühlt wird.It is also advantageous if the liquor is cooled to approximately 40 ° C. in a step downstream of the dyeing.
Dann kann entweder der nicht aufgezogene Farbstoff abgespült werden oder es kann eine Nachbeize erfolgen.Then either the unaufzogene dye can be rinsed or it can be done a Nachbeize.
Das Nachbeizen kann in einem weiteren nachgelagerten Schritt mit Eisen(II)-sulfat und/oder Kaliumaluminiumsulfat und/oder Kaliumsulfat durchgeführt werden. Es dient erneut dem Erzielen der Endnuance und ist insbesondere bei Wolle von Vorteil. Vorteilhafterweise erfolgt das Nachbeizen bei einer Temperatur von ungefähr 40°C bis 100°C, insbesondere bei ungefähr 60°C bis 80°C, insbesondere bei ungefähr 80°C.The after-pickling can be carried out in a further downstream step with iron (II) sulfate and / or potassium aluminum sulfate and / or potassium sulfate. It again serves to achieve the final shade and is particularly advantageous in wool. Advantageously, the subsequent pickling is carried out at a temperature of about 40 ° C to 100 ° C, especially at about 60 ° C to 80 ° C, especially at about 80 ° C.
Es kann über einen Zeitraum von ungefähr 30 min bis 90 min, insbesondere ungefähr 45 min bis 60 min erfolgen.It can take place over a period of about 30 minutes to 90 minutes, in particular about 45 minutes to 60 minutes.
Von Vorteil ist, wenn in einem weiteren dem Nachbeizen nachgelagerten Schritt die Nachbeize einmal abgelassen wird und einmal mit kaltem Wasser gespült wird. Hierdurch wird erneut sichergestellt, dass etwaige oben aufliegende Salze entfernt werden. Schließlich kann in einem weiteren nachgelagerten Schritt das Material entnommen werden und bei 120°C zwischengetrocknet werden.It is advantageous if the Nachbeize is drained once in a further Nachbeizen downstream step and rinsed once with cold water. This will again ensure that any overlying salts are removed. Finally, in a further downstream step, the material can be removed and dried at 120 ° C between.
Die Zeitspanne nach dem Spülen und vor der Zwischentrocknung ist kurz zu halten, um ein Ablaufen der Farbe zu verhindern. Vorzugsweise vergehen zwischen Spülen und Zwischentrocknung weniger als 60 min.The time after rinsing and before the intermediate drying should be kept short in order to prevent the color from running off. Preferably pass between rinsing and intermediate drying less than 60 min.
Vorteilhafterweise wird das eingefärbte Material lichtgeschützt abgedeckt. Häufig weist das gefärbte Material zu diesem Zeitpunkt noch eine mäßige Lichtechtheit auf. Durch das Abdecken kann ein Ausbleichen des Materials verhindert werden.Advantageously, the dyed material is protected from light. Frequently, the dyed material at this time still has a moderate light fastness. By covering, fading of the material can be prevented.
In einem weiter nachgelagerten Schritt kann eine Endausrüstung mittels Weichmachern und/oder UV-Absorbern erfolgen. Hierdurch wird die endgültige Qualität des Materials beeinflusst und die Lichtechtheit um ein bis zwei Noten verbessert.In a further downstream step, final equipment can be made by plasticizers and / or UV absorbers. This affects the final quality of the material and improves the lightfastness by one or two notes.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft alternativ oder kumulativ ein Verfahren in dem die Pflanzenfarbe als Extrakt aus Färbepflanzen gewonnen wird. Durch eine kontrollierte Extraktgewinnung ist ein gleichmäßiger Farbstoffgehalt der Pflanzenfarbe möglich. Dies ermöglicht später im Färben eine größere Reproduzierbarkeit des Färbeergebnisses.A further aspect of the invention alternatively or cumulatively relates to a method in which the plant color is obtained as an extract from staining plants. Through a controlled extract extraction a uniform dye content of the plant color is possible. This allows later in the dyeing a greater reproducibility of the dyeing result.
Als Färbepflanzen können Krapp und/oder Resede und/oder Blauholz und/oder Grünholz und/oder weitere natürliche Farbträger Verwendung finden, Hierbei ergibt Krapp Farben im roten Bereich und Resede Farben im gelb/grünen Bereich. Blauholz erzeugt Blautöne und Grünholz Grüntöne.As dyeing plants madder and / or Resede and / or blue wood and / or green wood and / or other natural color carriers can be used, this gives Krapp colors in the red area and Resede colors in the yellow / green area. Blue wood produces blue tones and greenwood greens.
Das gefärbte Material kann pflanzliche oder tierische Fasern oder zellulosische Fasern umfassen. Auch Mischungen daraus sind denkbar. Dabei sind unter pflanzlichen Fasern Fasern pflanzlichen Ursprungs, unter tierischen Fasern Fasern tierischen Ursprungs und unter zellulosischen Fasern chemische Fasern, die auf Zellulose basieren, zu verstehen. Das zu färbende Material kann beispielsweise aus Leinen, Baumwolle, Seide, Wolle, Hanf, Jute, Sisal, oder Mischgeweben daraus bestehen.The colored material may comprise vegetable or animal fibers or cellulosic fibers. Also mixtures of these are conceivable. Here vegetable fibers are fibers of plant origin, of animal fibers fibers of animal origin and of cellulosic fibers chemical fibers based on cellulose. The material to be dyed may consist, for example, of linen, cotton, silk, wool, hemp, jute, sisal, or blended fabrics thereof.
Es kann als Stück vorliegen und als solches den Färbeprozess durchlaufen. Es kann auch als Garn vorliegen und als solches den Färbeprozess durchlaufen.It can be present as a piece and as such undergo the dyeing process. It can also be present as a yarn and as such undergo the dyeing process.
Nach einem letzten Aspekt der Erfindung ist ein Produkt erfasst, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.According to a last aspect of the invention, a product is produced that has been produced by a method according to the invention.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to two exemplary embodiments with reference to the drawing. Herein show:
In den Verfahrensdiagrammen entspricht die x-Achse jeweils dem Zeitverlauf, wohingegen die y-Achse die verwendete Färbetemperatur anzeigt.In the process diagrams, the x-axis corresponds to the time course, whereas the y-axis indicates the dyeing temperature used.
Beim Färben von Baumwollgewebe wie in dem Verfahrensdiagramm in
Zum Zeitpunkt 2 erfolgt die Farbstoffzugabe 2 von Krapp und Resede. Darauf folgt eine Aufheizphase 3 mit einem Aufheizgradient zwischen 1 bis 2°C pro Minute. In der Penetrationsphase 4 wird die Flotte auf einer Färbetemperatur von 65 bis 85°C bis zum Ablauf der Färbezeit von 30 bis 60 Minuten gehalten. Darauf folgt eine Abkühlungsphase 5 mit einem Abkühlgradient zwischen 1 bis 2°C pro Minute. Eventuell erfolgt in der Phase 6 eine Nachbehandlung durch eine Beize mit Kaliumaluminiumsulfat und Eisen-II-Sulfat bei einer Färbetemperatur von 55 bis 85°C für eine Färbezeit von 30 bis 60 Minuten.At time 2, the dye addition 2 takes place from Krapp and Resede. This is followed by a heating phase 3 with a heating gradient between 1 and 2 ° C per minute. In the penetration phase 4, the liquor is kept at a dyeing temperature of 65 to 85 ° C until the dyeing time of 30 to 60 minutes. This is followed by a
Dieses Färbeverfahren ist insbesondere für Jet-Färbeapparate, Soft-Flow Färbeapparate, Air-Flow Färbeapparate, Haspelkufe, Kreuzspulfärbemaschinen und Stranggarnfärbemaschinen geeignet.This dyeing method is particularly suitable for jet dyeing machines, soft-flow dyeing machines, air-flow dyeing machines, winch runners, cross-particle dyeing machines and strand yarn dyeing machines.
Beim Färben von Wollgewebe, wie in dem Verfahrensdiagramm in
In der Vorbeize wir Kaliumaluminiumsulfat und Eisen-II-Sulfat gelöst. Die Beize wird auf einer Färbetemperatur von 65 bis 85°C für eine Färbezeit von 20 bis 60 Minuten gehalten.In the Vorbeize we dissolved potassium aluminum sulfate and ferrous sulfate. The stain is maintained at a dyeing temperature of 65 to 85 ° C for a dyeing time of 20 to 60 minutes.
In der darauf folgenden Aufheizphase 4 wird die Flotte mit einem Aufheizgradient zwischen 1 bis 2°C pro Minute erhitzt. Daran schließt sich die Penetrationsphase 5 an, bei der die Flotte auf eine Färbetemperatur von 65 bis 85°C für eine Färbezeit von 30 bis 60 Minuten gehalten wird. Schließlich folgt die Abkühlphase 6 mit einem Abkühlgradienten zwischen 1 bis 2°C pro Minute.In the subsequent heating phase 4, the liquor is heated with a heating gradient between 1 and 2 ° C per minute. This is followed by the
Dieses Färbeverfahren ist insbesondere geeignet für Soft-Flow-Färbeapparate, Haspelkufe und Stranggarnfärbemaschinen.This dyeing method is particularly suitable for soft-flow dyeing machines, winch skid and strand yarn dyeing machines.
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