DE10332715B4

DE10332715B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Färben von Textilien

Info

Publication number: DE10332715B4
Application number: DE10332715A
Authority: DE
Inventors: Hans Gerhard Wroblowski
Original assignee: Moenus Textilmaschinen GmbH
Current assignee: MOENUS TEXTILMASCHINEN GMBH, 07552 GERA, DE
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2003-07-18
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2023-07-19
Also published as: EP1498534A3; EP1498534A2; US20050028303A1; CN1291095C; CN1576436A; DE10332715A1

Abstract

Verfahren zum Färben von durchlaufenden Textilien (4),
bei dem die Textilien (4) mehrfach in mindestens einem Färbetrog (6) mit Farbstoff geklotzt und anschließend in einer Oxidationsstrecke (2) vergrünt werden und
bei dem weiter die Textilien (4) gewaschen und getrocknet werden,
dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff unmittelbar vor jedem Klotzen mit dosiertem Farbstoff aus den Textilien (4) verdrängt wird,
wobei ein Wiedereindringen von Sauerstoff in die Textilien (4) jeweils vor dem Vergrünen verhindert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von durchlaufenden Textilien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Solche Verfahren und Vorrichtungen werden zum z.B. Indigofärben von Textilien eingesetzt, bei dem der in Wasser kaum lösliche Farbstoff mit Hilfe von Alkali und Reduktionsmittel in eine faseraffine wasserlösliche Form überführt wird. Auf diese Weise kann der Farbstoff die Fasern der Textilien einfärben, was auch Klotzen genannt wird. Nach einer anschließenden Oxidation, die auch Vergrünung genannt wird, erhält der Farbstoff die Farbe Indigoblau. Auch andere Küpenfarbstoffe wie Indanthrene und Schwefelfarbstoffe sind einsetzbar.

Als Textilien sind textile Bahnen oder Fäden definiert.

Die DE 43 14 402 A1 beschreibt ein Verfahren zum Indigofärben von Fäden, bei dem diese mehrfach mit Farbstoff geklotzt und in einer nachgeschalteten Oxidationsstrecke vergrünt werden. Zwischen dem Klotzen und dem Vergrünen werden die Fäden gedämpft. Hierdurch sollen die Reaktionszeiten für das Klotzen und das Vergrünen verkürzt werden.

Aus der DE 43 42 313 A1 ist eine Vorrichtung zum Applizieren von Indigofarbstoff bekannt, bei der eine Fadenschar über ein Einlaufquetschwerk in ein Farbstofftauchbad und weiter über ein Auslaufquetschwerk einer Verweilstrecke zum Aufziehen der Farbstoffe geführt ist. Zwischen dem Farbstofftauchbad und dem Einlaufquetschwerk ist eine Nassverweilstrecke angeordnet, die gegen Luftzutritt gekapselt und sauerstoffarm bis sauerstofffrei gehalten ist. Hierdurch soll eine Verminderung des Chemikalienverbrauchs erreicht werden.

Die WO 98/45521 A1 offenbart ein Verfahren zum Indigofärben von Kettgarn in einem luftdicht geschlossenen Färbereaktor, der mehrere Färbebehälter umfasst. Das Kettgarn wird vor dem Färben getaucht, dann in dem Reaktor in Farbflotte imprägniert, gequetscht und in Schleifen geführt. Anschließend wird das Kettgarn gespült, geschlichtet und aufgespult.

Die DE 42 41 419 A1 beschreibt ein Verfahren zum Indigofärben, bei dem Baumwolle mit Hilfe eines Netzmittels für die Färbung affin gemacht und durch mehrere Auftragsaggregate geleitet wird. Hierbei wird das Netzmittel dem Farbstoff zumindest eines ersten Färbetrogs zugefügt und hier die Farb- und Chemikaliendosierung individuell und minimal in Abhängigkeit von Flottenniveau und Stoffaustausch dosiert.

Nachteil der bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist es, dass an den Fasern der Textilien eine große Menge Sauerstoff haftet – z.B. an der Oberfläche oder gelöst in der Flüssigkeit – und daher in den Trog mit dem Farbstoff eingeleitet wird. Hierdurch tritt eine unerwünschte Oxidation der Farbstoffe und der Hilfsstoffe wie Reduktionsmittel und Alkali in dem Trog auf. Dies führt zu einem hohen Verbrauch der Chemikalien mit entsprechenden Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Färben von Textilien, bei dem diese mehrfach mit Farbstoffen geklotzt und anschließend in einer Oxidationsstrecke vergrünt werden, so zu verbessern, dass erhebliche Mengen an Chemikalien eingespart werden können, und gleichzeitig ein gleichmäßiges Färbeergebnis erzielt wird. Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die erste Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch dass Sauerstoff unmittelbar vor jedem Klotzen mit Farbstoff aus den Textilien verdrängt wird, wobei ein Wiedereindringen von Sauerstoff in die Textilien jeweils vor dem Vergrünen verhindert wird, ist ausgeschlossen, dass ungewollt Sauerstoff in das Färbebad gelangt.

Sauerstoff im Färbebad verursacht eine Oxidation des Farbstoffs, wodurch dieser nicht mehr faseraffin ist, das heißt, er ist wasserunlöslich und kann nicht mehr wirksam zum Färben genutzt werden. Weiterhin bewirkt der Sauerstoff, dass Hilfsstoffe wie Reduktionsmittel und Alkali verbraucht und/oder in eine unwirksame Form überführt werden. Insgesamt müssen also bei den bekannten Verfahren mehr Farb- und Hilfsstoffe in das Färbebad dosiert werden als für das eigentliche Färben erforderlich sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet diese Nachteile, und es wird so verhindert, dass Farbstoffe und Hilfsstoffe oxidiert werden, ohne für den Färbeprozess genutzt zu werden zu können. Im Vergleich zu den bekannten Verfahren ist eine Einsparung von 30 bis 40 % des Gesamtverbrauchs an Chemikalien mit entsprechender Kostenreduzierung möglich. Weiterhin wird ein gleichmäßigeres Färbeergebnis erzielt.

Anspruch 6 löst die zweite Aufgabe.

Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.

Das Verdrängen des Sauerstoffs durch Tauchen in einer Flüssigkeit und anschließendes Quetschen nach Anspruch 2 gewährleistet seine vollständige Entfernung.

Die Verwendung von Waschwasser nach Anspruch 3 führt Chemikalien, die nach den bekannten Verfahren mit dem Abwasser verloren gehen, in den Färbeprozess zurück, so dass sie wieder verwendet werden. Das Waschwasser ist sauerstofffrei, weist den erforderlichen pH-Wert auf und ist daher bestens für das Verdrängen von Sauerstoff aus den Textilien geeignet.

Die sauerstofffreie Atmosphäre zwischen dem Verdrängen des Sauerstoffs und dem anschließenden Vergrünen verhindert, dass die Textilien vor dem oder beim Benetzen mit Farbstoff wieder Sauerstoff aufnehmen und dann in das Färbebad eintragen. Das Aufrechterhalten der einmal hergestellten sauerstofffreien Atmosphäre ist mit sehr ge ringem Aufwand möglich, weil sie im Betrieb durch die durchlaufenden Textilien praktisch nicht beeinflusst wird

Stickstoff nach Anspruch 5 ist inert und preiswert erhältlich.

Für die Vorrichtungsansprüche gilt Entsprechendes.

Die Erfindung wird anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels für Fäden weiter erläutert.
Die Figur zeigt ein Schema eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Färben von Fäden.
Wie aus der Figur ersichtlich umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl von Benetzungsstufen 1 und jeder Benetzungsstufe 1 nachgeschalteten Oxidationsstrecken 2 sowie eine Waschvorrichtung 3. Weiterhin umfasst die Vorrichtung – nicht dargestellt – Mittel zum Zuführen von Fäden 4, in der die Fäden z.B. in einem Spulengatter von Spulen abgewickelt und zum Färben geleitet werden, und Mittel zum Trocknen der gefärbten Fäden 4.
Jede Benetzungsstufe 1 umfasst Mittel zum Verdrängen 5 von Sauerstoff aus den Fäden 4, einen Färbetrog 6 und ein zweites Quetschwerk 7.
Die Mittel zum Verdrängen 5 beinhalten einen Trog 8 mit mindestens einer ersten Umlenkwalze 9 und ein am Austritt der Fäden 4 aus dem Trog 8 angeordnetes erstes Quetschwerk 10. An dem Trog 8 ist eine Überlaufleitung 11 befestigt, die mit einem Abfluß verbunden ist.
In kurzem Abstand in Laufrichtung der Fäden 4 hinter dem ersten Quetschwerk 10 ist der Färbetrog 6 mit einer Vielzahl von zweiten Umlenkwalzen 12 angeordnet. Um die zweiten Umlenkwalzen 12 sind die Fäden 4 so geführt, dass diese eine ausreichend lange Strecke im Färbetrog 6 verlaufen. Im Auslaufbereich des Färbetrogs 6 oberhalb eines Färbeflottenspiegels ist das zweite Quetschwerk 7 so angeordnet, dass ausgequetschte Flotte zurück in den Färbetrog 6 fließt.
Ein Bereich beginnend vor dem Austritt der Fäden 4 aus der Flotte des Trogs 8 und endend hinter dem Einlauf der Fäden in das zweite Quetschwerk 7 ist durch weitere Mittel gegen die umgebende Atmosphäre geschützt. Hierfür ist eine Haube 13 so angeordnet, dass sie mit einem Teil in die Flotte des Trogs 8 eintaucht und im Übrigen gegen den Trog 8, den Färbetrog 6 und das zweite Quetschwerk 7 weitestgehend luft dicht angeschlossen ist. Die Haube 13 ist über eine nicht dargestellte Leitung an eine Stickstoffquelle anschließbar.
Nach dem Quetschwerk 7 durchlaufen die Fäden 4 die Oxidationsstrecke 2, wobei hier mehrere Umlenkungen erfolgen.
Es können mehrere Kombinationen aus der Benetzungsstufe 1 und der Oxidationsstrecke 2 hintereinander angeordnet sein, wie durch die Unterbrechung der Fäden 4 angedeutet ist.
Hinter der letzten Oxidationsstrecke 2 ist die Waschvorrichtung 3 angeordnet. Diese umfasst einen Waschtrog 14 sowie eine Folge von dritten Umlenkwalzen 15 und dritten Quetschwerken 16. Der Waschtrog 14 ist durch eine Leitung 17 mit Abzweigungen mit jedem der Tröge 8 verbunden; je nach den örtlichen Gegebenheiten ist in der Leitung 17 eine Pumpe 18 angeordnet.
Der Waschvorrichtung 3 ist ein nicht dargestellter Trockner nachgeschaltet.
Im Betrieb werden die Fäden 4 von dem Spulengatter abgezogen und als Fadenschar zum Färben geführt, wobei mindestens ein im folgenden beschriebener Färbevorgang durchlaufen wird.
Die Fäden 4, die Sauerstoff aus der Luft aufgenommen haben, werden zunächst in dem Trog 8 getaucht, der mit Waschwasser aus dem Waschtrog 14 gefüllt ist. Das Waschwasser weist einen günstigen pH-Wert von ca. 11 oder höher auf und enthält Reste von Farbstoff und Hilfsstoffen wie Alkali und Reduktionsmittel. Durch diese Eigenschaften des Waschwassers wird der Sauerstoff weitgehend bis vollständig aus den Fäden 4 entfernt, und diese nehmen einen Teil des Farbstoffs auf. Auf diese Weise müssen wesentlich weniger Farbstoff und Hilfsstoffe in den Färbetrog 6 dosiert werden.
Nach dem Tauchen werden die Fäden 4 im ersten Quetschwerk 10 so gepresst, dass überschüssige Flüssigkeit ausgequetscht wird und in den Trog 8 zurückfließt.
Im Färbetrog 6 sind die Fäden über die zweiten Umlenkwalzen 12 so geführt, dass sie eine ausreichende Kontaktzeit zum Stoffaustausch mit der Färbeflotte haben. In die Färbeflotte werden die erforderlichen Mengen an Wasser, Farbstoff und Hilfsstoffen dosiert. Kurz nach Verlassen der Färbeflotte werden die Fäden 4 im zweiten Quetschwerk 7 erneut gepresst. Hierbei sind die Quetschdrücke im ersten und im zweiten Quetschwerk 10, 7 gleich groß, so dass die Fäden 4 im Einlauf des Färbetrogs 6 die gleiche Feuchte aufweisen wie im seinem Auslauf und eine Verdünnung der Färbeflotte verhindert wird.
Der gesamte Bereich von dem ersten bis zum zweiten Quetschwerk 7, 10 ist unter der Haube 13 mit einer inerten Atmosphäre versehen. Hierfür wird bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung zum Färben die Luft unter der Haube 13 durch Stickstoff ersetzt, der z.B. aus einer Druckgasflasche über die zugehörige Leitung zugeführt wird. Während des Normalbetriebs ist keine oder nur eine gelegentliche Nachdosierung von Stickstoff erforderlich.
Vom Austritt aus dem zweiten Quetschwerk 7 gelangen die Fäden unmittelbar in die Oxidationsstrecke, wo der Farbstoff mit dem Luftsauerstoff in der gewünschten bekannten Weise reagiert.
Je nach den Erfordernissen sind mehrere der oben beschriebenen Anlagenteile – Benetzungsstufe 1 und Oxidationsstrecke 2 – in dieser Reihenfolge hintereinander geschaltet, und die Fäden durchlaufen mehrere Färbevorgänge hintereinander.
Nach dem letzten Färbevorgang werden die Fäden im Waschtrog 14 gewaschen. Hierfür werden sie mehrfach hintereinander abwechselnd im Waschtrog 14 getaucht und in den dritten Quetschwerken 16 abgequetscht. Hierbei werden überschüssiger Farbstoff und Hilfsstoffe aus den Fäden 4 entfernt.
Schließlich werden die Fäden 4 getrocknet und weiter verarbeitet, z.B. aufgewickelt.
Statt der Fäden 4 sind auch andere Textilien wie z.B. eine Warenbahn behandelbar.

1: Benetzungsstufe
2: Oxidationsstrecke
3: Waschvorrichtung
4: Fäden
5: Mittel zu Verdrängen
6: Färbetrog
7: zweites Quetschwerk
8: Trog
9: erste Umlenkwalze
10: erstes Quetschwerk
11: Überlaufleitung
12: zweite Umlenkwalze
13: Haube
14: Waschtrog
15: dritte Umlenkwalze
16: drittes Quetschwerk
17: Leitung
18: Pumpe

Claims

Verfahren zum Färben von durchlaufenden Textilien (4), bei dem die Textilien (4) mehrfach in mindestens einem Färbetrog (6) mit Farbstoff geklotzt und anschließend in einer Oxidationsstrecke (2) vergrünt werden und bei dem weiter die Textilien (4) gewaschen und getrocknet werden, dadurch gekennzeichnet, dass Sauerstoff unmittelbar vor jedem Klotzen mit dosiertem Farbstoff aus den Textilien (4) verdrängt wird, wobei ein Wiedereindringen von Sauerstoff in die Textilien (4) jeweils vor dem Vergrünen verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff durch Tauchen in einer Flüssigkeit und anschließendes Quetschen verdrängt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Waschwasser ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen der Verdrängung des Sauerstoffs und der anschließenden Vergrünung eine sauerstofffreie Atmosphäre aufrecht erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stickstoffatmosphäre eingesetzt wird.
Vorrichtung zu Färben von durchlaufenden Textilien (4), mit einer Vielzahl von Färbetrögen (6), wobei an jedem eine Zuleitung für Farbstoff angeschlossen ist, mit einem jedem der Färbetröge (6) nachgeschalteten zweiten Quetschwerk (7), mit einer Vielzahl von Oxidationsstrecken (2), die jeweils hinter den zweiten Quetschwerken (7) angeordnet sind, mit einem Waschtrog (14) und mit einem Trockner, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor jedem Färbetrog (6) Mittel zum Verdrängen (5) von Sauerstoff aus den Textilien (4) angeordnet sind und dass weitere Mittel (13) angeordnet sind, die jeweils zwischen den Mitteln zum Verdrängen (5) und dem zweiten Quetschwerk (7) einen Kontakt der Textilien (4) mit Sauerstoff verhindern.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verdrängen (5) einen Trog (8) und ein erstes Quetschwerk (10) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Trog (8) hydraulisch mit dem Waschtrog (14) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Quetschdruck im ersten und im zweiten Quetschwerk (7, 10) gleich groß ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Quetschwerk (7) mit dem zweiten Quetschwerk (10) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Mittel eine Haube (13) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (13) an eine Stickstoffquelle anschließbar ist.