DE1086203B

DE1086203B - Process for dyeing textiles, especially webs or yarns, at temperatures above 100 ° C

Info

Publication number: DE1086203B
Application number: DEA32047A
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Nils Daniel Landqvist; Dipl-Ing Carl-Olof Erikson
Original assignee: SVENSKA TEXTILMASKINFABRIKEN A
Current assignee: SVENSKA TEXTILMASKINFABRIKEN A
Priority date: 1958-05-20
Filing date: 1959-05-15
Publication date: 1960-08-04

Description

Verfahren zum Färben von Textilgut, insbesondere Bahnen oder Garnen, bei Temperaturen über 100° C Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Färben von Textilgut, -insbesondere Bahnen oder Garnen, bei Temperaturen über 100° C.Process for dyeing textile goods, in particular webs or yarns, at temperatures above 100 ° C. The invention relates to a method of dyeing of textile goods, especially webs or yarns, at temperatures above 100 ° C.

Gemäß einem bekannten Verfahren zum Hochtemperaturfärben wird das Textilgut nach dem Imprägnieren reit einer Färbelösung, Abpressen des Flüssigkeitsüberschusses und etwaigen Vorwärmen auf eine in einer verschließbaren Kammer angeordneten Rolle aufgewickelt. Nach dem Verschließen der Kammer erhitzt man das Gut auf die erwünschte, über 100° C liegende Färbetemperatur, während es von der genannten Rolle abgewickelt und auf eine- in der Kammer befindliche zweite Rolle aufgewickelt wird. Unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur und eines entsprechenden Druckes in der Kammer wird diese letztgenannte Rolle dann während einer zum Erreichen des Farbengleichgewichts erforderlichen Zeitdauer in der Kammer gelassen. Das Erhitzen innerhalb der Kammer auf die erwünschte Färbetemperatur erfolgt nach diesem Verfahren hauptsächlich durch Wärmestrahlung, wie z. B. mittels einer Mehrzahl von Infrarotlampen. Man ist nämlich der Auffassung gewesen, daß der Feuchtigkeitsgehalt des imprägnierten Textilgutes in der Haüptsäche unverändert gehalten werden muß; um eine ungleichmäßige Farbenverteilung zu vermeiden.According to a known method for high temperature dyeing that Textile goods after impregnation ride a dye solution, squeezing off the excess liquid and any preheating on a roller arranged in a lockable chamber wound up. After closing the chamber, the material is heated to the desired, dyeing temperature above 100 ° C while it is being unwound from said roll and is wound onto a second roll located in the chamber. While maintaining the set temperature and a corresponding pressure in the chamber this latter role then during one to achieve color balance left in the chamber for the required length of time. The heating inside the chamber This process mainly takes place on the desired dyeing temperature Thermal radiation, such as B. by means of a plurality of infrared lamps. Because you are been of the opinion that the moisture content of the impregnated textile material must be kept unchanged in the main surface; an uneven distribution of colors to avoid.

Nach der Erfindung hat man aber nun gefunden, daß die Verwendung von Dampf in einem gewissen bedeutenden Umfange mit Vorteil zum Erhitzen auf die Färbetemperatur möglich- ist. Die Voraussetzung ist nur, daß die verwendete Dampfmenge so abgestimmt-wird, daß der infolge der Kondensation zunehmende Feuchtigkeitsgehalt des Textilgutes unter einem -gewissen, genau bestimmten Wert gehalten wird, über dem die von dem Gut aufgenommene Flüssigkeit beweglich ist. Eine solche Beweglichkeit der kondensierten Flüssigkeit, die natürlich dann entsteht, wenn die Fasern nicht mehr die ganze Feuchtigkeitsmenge zurückzuhalten vermögen, verursacht leicht die unerwünschte, ungleichmäßige Farbenverteilung. Untersuchungen haben somit ergeben, daß der zulässige obere Grenzwert des Feuchtigkeitsgehaltes etwa 92% eines : berechneten Wertes des Feuchtigkeitsgehaltes des Textilgutes bei 20° C und dem Preßdrück Null beträgt.,Der betreffende- Wert ist in einfacher Weise dadurch erhältlich, daß man beispielsweise -zuerst die den Preßidrücken 1,2 und 3 kg/cm2 entsprechenden Feuchtigkeitsgehalte feststellt und dann durch Extrapolation die Feuchtigkeit des Gutes bei dem Preßdruck Null berechnet.According to the invention, it has now been found that the use of Steam, to a certain significant extent, is advantageous for heating to dyeing temperature is possible. The only requirement is that the amount of steam used is coordinated in such a way that that the increasing moisture content of the textile as a result of condensation is kept below a certain, precisely determined value, above which that of the Well absorbed liquid is mobile. Such mobility of the condensed Liquid that occurs naturally when the fibers no longer have the full amount of moisture are able to hold back easily causes the undesirable, uneven distribution of colors. Investigations have thus shown that the permissible upper limit value of the moisture content about 92% of a: calculated value of the moisture content of the textile material 20 ° C and the pressing pressure is zero., The relevant value is in a simple manner obtainable by, for example -first the press pressures 1,2 and 3 kg / cm2 and then by extrapolation the moisture of the material is calculated at zero pressure.

Kennt man den Feuchtigkeitsgehalt des imprägnierten. Gutes nach dem Abpressen, die erwünschte Färbetemperatur sowie den Feuchtigkeitsgehalt des Gutes bei dem gedachten Preßdruck Null, so läßt sich somit im voraus ziemlich genau berechnen, in welchem Umfange man ohne Gefahr-einer zu großen Kondensation Dampf zum Erhitzen verwenden kann. Naturgemäß variieren dieVerhältnisse vors Fäll zu Fall; jedbch gilt für sämtliche untersuchten Kombinatiönen'vön Textilmaterialien und Färbelösungen; daß wenigstens die bei Überdruck, d. h. bei einer Temperatur über 100° C, durchzuführende Erhitzung ausschließlich mit Hilfe von Dampf geschehen kann. Gerade dieser Umstand stellt einen wesentlichen Vorteil des neuen Verfahrens dar. Die zum Färben erforderliche drucksichere Kammer kann nämlich kleiner und einfacher und somit billiger hergestellt werden, weil sie nicht -zum Einräumen eines Wärmestrahlungsaggregates zum Erhitzen der zwischen den beiden Rollen laufenden Textilbahn bemessen zu sein braucht. Eine etwa erforderliche Vorwärmung der Textilbahn.auf beispielsweise 95° C mit Hilfe anderer Mittel, wie z. B. Infrarotstrahlung, dann dagegen in gleicher Weise wie bisher ohne Schwierigkeiten außerhalb der Kammer durchgeführt werden.One knows the moisture content of the impregnated. Good after that Pressing, the desired dyeing temperature and the moisture content of the goods at the imaginary pressure zero, it can be calculated quite precisely in advance, To what extent one can use steam for heating without the risk of excessive condensation can use. Naturally, the circumstances vary from case to case; however applies for all combinations of textile materials and dye solutions examined; that at least the overpressure, d. H. at a temperature above 100 ° C Heating can only be done with the help of steam. Just this fact represents a major advantage of the new process. The one required for dyeing Pressure-proof chamber can namely be made smaller and simpler and therefore cheaper because they are not used to provide a heat radiation unit for heating the length of the textile web running between the two rollers needs to be measured. One any necessary preheating of the textile web to, for example, 95 ° C with the aid other means, such as B. infrared radiation, then on the other hand in the same way as so far have been carried out outside the chamber without difficulty.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine an sich bekannte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung. Die von einem Stapel 1 auslaufende Textilbahn 2 wird über Rollen 3, 4, 5 durch einen die Färbeflüssigkeit enthaltenden Foulard 6 geführt und läuft dann zwischen Preßwälzen 7, 8 und über Umlenkrollen 9, 10 in eine Passage 11, die Gruppen von Infrarotlampen 12, beispielsweise Quarzröhren, beidseitig der durchlaufenden Bahn enthält.The drawing shows schematically a device known per se for carrying out the method according to the invention. The textile web 2 running out of a stack 1 is guided over rollers 3, 4, 5 through a padding 6 containing the dyeing liquid and then runs between press rollers 7, 8 and over deflection rollers 9, 10 in a passage 11, the groups of infrared lamps 12, for example Contains quartz tubes on both sides of the continuous path.

Von der Passage 11 läuft die Bahn durch einen engen verschließbaren Spalt 13 in eine Kammer 14 hinein, wo sie auf eine Rolle-15 aufgewickelt wird. Die Rolle ist in einem Wagen 16 gelagert, der auf Schienen in der Querrichtung der Kammer läuft. Der Wagen wird durch eine zu diesem Zweck in der Kammer vorgesehene Tür hinein- und herausgeschoben. Zum Aufwickeln der Textilbahn wird die Rolle mittels eines nicht gezeigten Antriebsmotors gedreht, der an die durch ein Loch in der Kammerwand hindurchtretende Welle der Rolle gekuppelt wird.From the passage 11 the web runs through a narrow closable gap 13 into a chamber 14, where it is wound onto a roll 15. The roll is stored in a carriage 16 which runs on rails in the transverse direction of the chamber. The trolley is pushed in and out through a door provided for this purpose in the chamber. To wind up the textile web, the roll is rotated by means of a drive motor, not shown, which is coupled to the roll shaft passing through a hole in the chamber wall.

Die andere in die Kammer 14 gebrachte Rolle 17 ist auch auf einem Wagen 18 gelagert, der auf Schienen in der Querrichtung der Kammer läuft und durch dieselbe Tür hinein- und herausgeschoben werden kann. Auch die Welle der Rolle 17 wird mittels einer Stopfbuchse durch die Kammerwand hindurchgeführt und kann an einen Antriebsmotor angeschlossen werden. Eine Leitung 19 zur Zuführung von Dampf unter Druck ist an die Kammer 14 angeschlossen, und zum Ablesen des Druckes ist ein Manometer 20 in die Kammerwand eingesetzt.The other roller 17 brought into the chamber 14 is also mounted on a carriage 18 which runs on rails in the transverse direction of the chamber and can be pushed in and out through the same door. The shaft of the roller 17 is also passed through the chamber wall by means of a stuffing box and can be connected to a drive motor. A line 19 for supplying steam under pressure is connected to the chamber 14 , and a pressure gauge 20 is inserted in the chamber wall for reading the pressure.

Die mit Färbeflüssigkeit imprägnierte Textilbahn wird also zuerst auf die Rolle 15 aufgewickelt, wobei die erforderlichenfalls mit Hilfe der Lampen 12 vorgewärmt wird. Das äußere Ende der aufgewickelten Bahn wird dann an der Rolle 17 befestigt, wonach die Kammer hermetisch geschlossen wird. Die diesbezüglichen Einrichtungen sind nicht gezeigt. Nun wird das Ventil in der Leitung 19 geöffnet, so daß der Druck und damit die Temperatur in der Kammer auf die erwünschten Werte eingestellt werden. Zum Aufwickeln der Textilbahn wird dann --die Rolle 1-7 in langsame Umdrehungen versetzt, -wobei gleichzeitig der zwischen den Rollen passierende Teil der Textilbahn auf die in der Kammer herrschende Temperatur erhitzt wird. Nach vollendetemAufwickeln läßt man dieRolle unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur vorzugsweise ihre langsamen Umdrehungen fortsetzen.The textile web impregnated with dyeing liquid is therefore first wound onto the roll 15 , which, if necessary, is preheated with the aid of the lamps 12. The outer end of the wound web is then attached to the roll 17 , after which the chamber is hermetically closed. The relevant facilities are not shown. The valve in line 19 is now opened so that the pressure and thus the temperature in the chamber are set to the desired values. To wind up the textile web - the rollers 1-7 are set in slow revolutions, - at the same time the part of the textile web passing between the rollers is heated to the temperature in the chamber. After winding is complete, the roll is preferably allowed to continue its slow revolutions while maintaining the set temperature.

Das Verfahren nach der-Erfindung wird durch die nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erklärt. Beispiel 1 500m eine Polyakrylfaserstoffes (»Orlon 42«) mit einem- Gewicht von 150g/m2.wurde bei 20° C mit einer Färbelösung imprägniert, -die, 20 g/1 »Deorlinblau 5 G« und 20 g/1 Weinsäure enhielt.The method according to the invention is illustrated by the following working examples explained in more detail. Example 1 500m of a polyacrylic fiber material ("Orlon 42") with a Weight of 150g / m2. Was impregnated with a dye solution at 20 ° C, -the, 20 g / 1 “Deorlin blue 5 G” and 20 g / 1 tartaric acid.

r - Durch Versuche wurde festgestellt, daß der Feuchtigkeitsgehalt des imprägnierten. Stoffes, auf Trockengewicht des Stoffes berechnet, bei dem Preßdruck Null 168% betrug. Der höchste zulässige Feuchtigkeitsgehalt ist also in diesem Fall 0,92 - 168 = 154%. Im Foulard wurde der Stoff bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 90%, auf Trockengewicht berechnet, abgepreßt. Der Unterschied zly@schen diesem Wert und dem obenerwähnten Höchstwert der Feuchtigkeit ist somit 64%, und durch eine einfache kalorimetrische Berechnung läßt es sich leicht feststellen, daß, dieser Spielraum voll ausreicht, um eine durchgehende Erhitzung mitDampf von derImprägnierungstemperatur bis auf jede angemessene Fdrbetemperaturzuerlauben.r - Through experiments it was found that the moisture content of the impregnated. Fabric, calculated on the dry weight of the fabric, at the press pressure Zero was 168%. So the highest allowable moisture content is in this case 0.92-168 = 154%. In the padder the fabric was up to a moisture content of 90%, calculated on dry weight, pressed off. The difference between this value and the above mentioned maximum value of the humidity is thus 64%, and by one simple calorimetric calculation makes it easy to determine that, this There is sufficient latitude for continuous heating with steam from the impregnation temperature up to any reasonable air temperature.

Die imprägnierte und abgepreßte Stoffbahn wurde unter solchen Bedingungen - auf die Rolle 15 aufgezvickelt, daß die Imprägnierungstemperatur 20°C beibehalten wurde. Nach Verschluß der Hochdruckkammer wurde der Druck darin durch Einblasen von Dampf auf.3.atü erhöht, wobei sich die entsprechende Temperatur von 134° C ergab. Mit einer Geschwindigkeit von 20 m/Min. wurde der Stoff dann von der Rolle 15 auf die Rolle 17 übergeführt, wobei durch Regeln der Dampfzuführung der Druck und die Temperatur in der Kammer konstant gehalten wurden. Die Stoffbahn wurde somit von dem kondensierenden Dampf auf 134° C erhitzt und ihr Feuchtigkeitsgehalt bis zu 116% erhöht. Als die ganze Stoffmenge auf die zweite Rolle aufgewickelt war, ließ man die letztere 20 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von 4UpM bei unverändertem Druck rotieren. Bei fortgesetzter Rotation der Rolle wurde schließlich die Temperatur im Laufe von 20 Minuten durch Dampfabblasen und Lufteinlassen auf 90° C gesenkt. Nach Erreichung dieser Temperatur wurde die Kammer geöffnet und die Rolle zu einer Breitwaschmaschine befördert, wo der Stoff gespült wurde. Beispiel 2 800m eines Polyesterfaserstoffes (»Dacron«) mit einem Gewicht von 150 g/m2 wurde bei 30° C mit einer 35g/1 »Cellitonecht Marineblau BTN« enthaltenden Färbelösung imprägniert. Die Feuchtigkeit des Stoffes bei dem Preßdruck Null war 39%; also war die höchste zulässige Feuchtigkeit 0,92 - 39 = etwa 36%. Der Stoff wurde abgepreßt bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 31%. Durch eine kalorimetrische Berechnung wurde festgestellt; daß der Unterschied zwischen diesen beiden Feuchtigkeitswerten nur die Verwendung von Dampferhitzung ab 90 bis 95° C bis auf eine Färbetemperatur von 120° C ermöglichte.The impregnated and pressed fabric web was wound onto the roll 15 under such conditions that the impregnation temperature of 20 ° C. was maintained. After the high-pressure chamber had been closed, the pressure inside was increased to 3.atü by blowing in steam, resulting in the corresponding temperature of 134 ° C. At a speed of 20 m / min. the fabric was then transferred from the roller 15 to the roller 17 , the pressure and the temperature in the chamber being kept constant by regulating the steam supply. The web of fabric was thus heated to 134 ° C by the condensing steam and its moisture content increased by up to 116%. When the entire amount of fabric had been wound up on the second roll, the latter was allowed to rotate for 20 minutes at a speed of 4 rpm with unchanged pressure. With continued rotation of the roller, the temperature was finally reduced to 90 ° C. over the course of 20 minutes by means of steam blowing and air admission. When this temperature was reached, the chamber was opened and the roll was transferred to a wide washing machine where the fabric was rinsed. Example 2 800 m of a polyester fiber material (“Dacron”) with a weight of 150 g / m 2 was impregnated at 30 ° C. with a dye solution containing 35 g / 1 “Cellitonecht Marine Blue BTN”. The moisture of the fabric at zero press pressure was 39%; so the highest permissible humidity was 0.92 - 39 = about 36%. The fabric was pressed to a moisture content of 31%. A calorimetric calculation was used to determine; that the difference between these two humidity values only allowed the use of steam heating from 90 to 95 ° C up to a dyeing temperature of 120 ° C.

Die imprägnierte und abgepreßte Stoffbahn wurde somit vor .dem Aufwickeln auf die Rolle 15 durch Infrarotstrahlung auf etwa 95° C erhitzt. Daraufhin wurde die Hochdruckkammer geschlossen und der Druck darin durch Einblasen von Dampf auf. 2 atii eingestellt, wobei die entsprechende Temperatur etwa 120°Cbetrug. DerStoffwurdenunmiteinerGeschwindigkeit von 20 m/Min. von einer Rolle auf die andere übergeführt, wobei die Stoffbahn durch Dampfkondensation auf 120° C .erhitzt wurde. Gleichzeitig erhöhte sich die Feuchtigkeit des Stoffes von 31 auf etwa 34%. Nachdem Aufwickeln auf die zweite Rolle wurde die Färbung in gleicher Weise wie im Beispiel 1 vollendet. Beispiel 3 1000m Baumwollstoff mit einem Gewicht von 100 g/m2 wurde bei 15° C mit einer Färbelösung imprägniert, die 7g/1 »kSiriuslichtgelbRDA«, 12 g/1 »Siriusbl.au F G« und 8 g/1 Natriumchlorid .enthielt.The impregnated and pressed fabric web was thus heated to about 95 ° C. by infrared radiation before being wound onto the roll 15. The high-pressure chamber was then closed and the pressure in it was increased by blowing in steam. 2 atii, the corresponding temperature being about 120 ° C. The fabric was moving at a speed of 20 m / min. transferred from one roll to the other, whereby the fabric web was heated to 120 ° C by steam condensation. At the same time the moisture of the fabric increased from 31 to about 34%. After winding on the second roll, coloring was completed in the same manner as in Example 1. Example 3 1000 m cotton fabric with a weight of 100 g / m2 was impregnated at 15 ° C. with a dye solution which contained 7 g / 1 “kSiriuslichtgelbRDA”, 12 g / 1 “Siriusbl.au FG” and 8 g / 1 sodium chloride.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß der gedachte Feuchtigkeitsgehalt des Stoffes bei- 20° C und dem Preßdruck -Null 110% betrug, wobei der zulässige Höchstwert 0,92 - 110 = etwa 101:% darstellte.Experiments have shown that the intended moisture content of the fabric at -20 ° C and the pressure zero was 110%, the permissible Maximum value 0.92 - 110 = about 101:% represented.

Der imprägnierte Stoff wurde bis auf 879/o Feuchtigkeit, auf Trockengewicht des Stoffes berechnet, abgepreßt, und es konnte-somit in diesem Fall eine Steigerung des Feuchtigkeitsgehaltes des Stoffes von höchstens 14% zugelassen werden. Da die Färbetemperatur bei 110° C gehalten werden sollte, ließ- es sich leicht errechnen, daß eine Erhitzung mit Dampf ab etwa .47' C möglich war.The impregnated fabric was dried to 879% moisture, by dry weight of the substance calculated, squeezed out, and thus it could - in this case - an increase the moisture content of the substance of a maximum of 14%. Since the Dyeing temperature should be kept at 110 ° C, it was easy to calculate that heating with steam from about .47 ° C was possible.

Die abgepreßte Stoffbahn wurde vor, dem Aufwickeln auf die Rolle 15 mittels Infrarotstrahlungauf etwa 50° C erhitzt. Nach dem folgenden Schließen der Kammer wurde Dampf bis zu einem Druck von 1,5 atü eingeblasen, so daß man die entsprechende, gewünschte Färbetemperatur -von- 110°-C erhielt. Der Stoff wurde mit einer Geschwindigkeit von 35 m/Min: von einer Rolle auf ,die- andere übergeführt, wobei der Stoff von dem kondensierenden Dampf auf 110° C erhitzt wurde. Nach Aufwicklung der ganzen Stoffquantität auf die zweite Rolle durfte die letztere 30Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von 4 UpM rotieren, und bei fortgesetzter Rotation der Rolle wurde die Temperatur allmählich im Laufe von 30 Minuten durch Dampfabblasen und Lufteinlassen auf 60° C gesenkt. Danach wurde die Kammer geöffnet und die Rolle entfernt und gespült wie vorher.The pressed fabric web was heated to about 50 ° C by means of infrared radiation prior to being wound onto the roll 15. After the chamber was subsequently closed, steam was blown in up to a pressure of 1.5 atmospheres, so that the corresponding, desired dyeing temperature of 110 ° C. was obtained. The fabric was transferred from one roll to the other at a speed of 35 m / min, the fabric being heated to 110 ° C. by the condensing steam. After winding the entire quantity of fabric onto the second roll, the latter was allowed to rotate at a speed of 4 rpm for 30 minutes, and as the roll continued to rotate, the temperature was gradually reduced to 60 ° C over 30 minutes by steam purging and air admission. The chamber was then opened and the roller removed and rinsed as before.

Claims

PATENT CLAIM: Process for dyeing textile goods, in particular webs or yarns, at temperatures above 100 ° C, the goods being wound onto a roll inserted in a lockable chamber after impregnation with a dye solution, pressing off the excess liquid and any preheating, after which the chamber closed and the material is unwound from the roll while being heated to the desired dyeing temperature and wound onto another roll located in the chamber, @ which, while maintaining the set temperature and a corresponding pressure, is necessary to achieve color equilibrium (even distribution of colors) Period of time is left in the chamber, characterized in that the material is heated at least in the chamber by means of steam under such conditions that the moisture content of the material rises to a maximum of 9211% of its moisture content at 20 ° C and zero pressure.