DE1460758B - Verfahren zum Fixieren von Farbstoffen beim Stoffdruck - Google Patents

Description

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das aber danach auch zu einer wesentlich verbesser- kammern eingebaut wurden. Überraschend war

ten kontinuierlichen Farbfixierung in der Färberei dabei, daß nächteilige Oberflächen effekte ähnlich

führen soll. denen, die bei der Kontaktthermosolierung im Tem-

Unter Anwendung einer kontinuierlichen Auf- peraturbereich der Faserfixierung auftraten, nicht

heizung der zu fixierenden Bahnen in reinem Wasser- 5 feststellbar waren, -

dampf oder in einem Wasserdampf-Luft-Gemisch -Die ausführlichen Untersuchungen über die mög-

mit hohem Dampfgehalt durch Wasserdampfkonden- liehen kombinierten Wechselwirkungen ergaben, daß

sation auf mindestens 90° C mit der. dabei gegebenen auf Beheizungssysteme mit asymptotischen-Aufheiz-

Kondensationsbefeuchtung um-5 bis 6 o/o soll in Ab- Charakteristiken und mit Temperaturdifferenzen

Wandlung aller bisher zur Anwendung gekommenen io ausgleichenden Wirkungen bei hohen. QualitätSr kontinuierlichen Dämpf verfahren- zur-Farbfixierung änforderungeh nicht verzichtet-werden- kann;..und von Drucken auf synthetischen Fasern und von zwar besonders nicht im Bereich der Einsteuerung Farbklotzungen auf Chemiefaserstrukturen aller Arr der -Materialtemperätur- def-Wärmeverweilbehandtenweitgehendst unter-Ausschaltung-der bisherigen lung. Es zeigte sich aber, daß eine gewisse Strah-Nachteile des Thermpsolierens gefunden werden. '-·■ 15 lungsbeheizühg im Bereich-der- Aufheizperiode bei ■·- Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem sehr--sorgfältiger--Anordnung-und Aussteuerung der Verfahren der genannten Art, bei dem das--zu-be~ jeweiligen anteiligen Wärmeleistungen bei einzelnen handelnde, nach dem Druck getrocknete Fasergebilde Kombinationen von Farbstoffen und Faserarten doch in reinem-Wasserdampf oder in einem Dampf-Luft- wertvolle und- interessante -Verfahrensvarianten erGemisch· mit sehr hohem Wasserdampfanteil (über 20 geben kanni So wurden mit einer-solchen Strahlungs-75 Volumprozent) nach der Aufheizung durch Kon- beheizung im Bereich der Aufheizperiode oft bril-

densation des Wässerdampfes auf seine Sättigungs- lante-Farbwirkungen-erzielt --. :..:.■

temperatur (90 bis 100° C) einer Farbfixierbehand- -Im übrigen ergibt sich aus den-Wechselwirkungen

lung bei Temperaturen -von- -150° C und -darüber der- Aufheiztemperaturen, - der Verweilbehandlungs-

unterworfen wird,-vorgeschlagen, die Aufheizung des 25 temperaturen- und der- Behandlungszeiten, einerseits

Textilgutes von derKondensationssättigungstempera- für die -Druckfixierbehandlung,. andererseits- für die

tür (90 bis IOO⁹ C) auf die-Sollbehandlungstempera- Farbfixierbehandlung ein breiter-interessanter.Spiel-

tur als Stoßaufheizüng mit Wärmeübergangszahlen raum. · -"---■- ----- _- ■-- - :-.. - -..'

von über 50 kcal/mV-C und h vermittels Kontakt- - Für-Drucke--mit stärkeren- Verdickungen haben - beheizung (beheizte Zylinderflächen), vermittels kon^ 30 sich· niedrigere Behandlungstemperaturen, wie etwa vektiver Oberflächenbeheizung mit stark erhöhten 145 bis 160° C- und-Behandlungszeiten-von .30 bis Strömungsgeschwindigkeiten des-Behandlungsmedi- 60 see als einerseits für den- Wirkungsgrad und den ums (Düsehsysteme)- oder: vermittels . konvektiver Farbausfall sehr günstig und andererseits als gegen-Durchflußbeheizung - (unter Unterdruck - stehende über- den - bisherigen. ·. Fixiermethoden ganz . überSiebtrommeln) auszuführen. ...._...-,. ;. 35 raschend.-bedeutsame.-technische ,.Fortschritte: er-

¹ Dabei wurde gefunden, daß alle bei den bisher wiesen bzw.-herausgestellt. . . . ..: ......: —v...:

gebräuchlichen Kontinüdämpfern für- höhere Be- .^:: In. zweckmäßiger Ausgestaltung, der Erfindung handlungstemperaturen gegebenen Störfaktoren,: wie kann, nach der kurzzeitigen Kondensationsaufheizung Abstrahlungseinflüsse- kälterer Wandungsteile oder (von 1 bis 2 see) eine. Verweilzeit von. etwa 5 bis Wärmeabführungen über Warenführungselemente, 4° 10 see bis~ zum Einsetzen: der folgenden. stärkeren nicht zwangläufige, insbesondere nicht gleichmäßige Aufheizung über die Sättigungstemperatur des Strömungsverhältnisse des Dampfmediums usw. bei, Wasserdampfes hinaus eingeschaltet werden.
Aufheizleistungen der genannten Größe nicht mehr ~ Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn nachteilig zur Wirkung kommen konnten, ferner daß mit der kondensationsfreien Aufheizung kurzzeitig eine Wärmeübertragungsart mit asymptotischer Auf- 45 (2 bis 5 see) Temperaturen auf dem behandelten heiz-Charakteristik einen reproduzierbaren und Material erreicht werden, die über die Sollbehandgleichmäßigen Farbfixierausfall über die Material- lungstemperaturen der Faserfixierung hinausgehen, breiten, über die Längen der einzelnen Warenpartien und daß unmittelbar danach die Materialtempera- und vor allem für verschiedenartige Warenpartien türen auf die normalen Temperaturen für die Farbergibt. Reine Strahlungsbeheizung in Verbindung mit 50 Stofffixierung abgesenkt werden,
der in Dämpfern bisher üblichen schwach konvek- Eine wertvolle Anwendung findet das Fixierverfahtiven Heizwirkung eines mäßig bewegten Wasser- ren nach der vorliegenden Erfindung auf das gemeindampfes (wie etwa im sogenannten Elektrofixierer) same, das heißt zeitlich zusammenfallende Farbführen beim Überwiegen der besonders für trockenes fixieren von Farbstoffen verschiedenster Art auf Aufheizgut ungünstigen Aufheiz-Charakteristik der 55 nativen Fasern und auf Regeneratfasern einerseits Strahlungsbeheizung zu einem sich ständig ändernden und von Farbstoffen auf synthetischen Fasern ande-Farbausfall oder zumindest zu sehr schwierig zu rerseits. Diese Anwendung ist natürlich bedeutungsloseren Regelungsproblemen. voll für das Bedrucken und das Färben von Faser-Hervorragend gleichmäßige Ergebnisse wurden mit mischungen aller Art. Bei dem damit gegebenen einer starken Umwälzung des Wasserdampfmediums 60 Kombinationsfixieren werden aus den möglichen in der Farbfixieranlage und mit einem gleichmäßig Verfahrensvariationen die niedrigeren Behandlungsüber die Behandlungsbreite verteilten vertikalen oder temperaturen und mittelgroße Behandlungszeiten schräg tangential und vielfach wiederholten An- ausgewählt.

strömen des behandelten Gutes erreicht. Bei einigen Verfahrensfällen hat sich überraschend Annähernd gleiche Ergebnisse wurden mit Auf- 65 gezeigt, daß ein großer Teil der abschließenden Verheizungen von beheizten Zylinderflächen erzielt, die weilbehandlung bei konstanter Temperatur nicht in die geschlossenen mit auf die Behandlungstempe- mehr in reinem Wasserdampfmedium vorgenommen raturen aufgeheizten wasserdampfgefüllten Fixier- werden muß. Es zeigte sich in vielen Fällen als wirt-

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schaftlich, in diesem Teil das Medium Wasserdampf tive Abkühlungswirkungen. Als optimale Sollbehand-

durch ein Dampf-Luft-Gemisch mit mittleren Was- lungstemperatur sind bei diesen Beispielen 160° C

serdampfgehalten und in manchen Fällen auch durch gegeben. Die zeitliche Ausdehnung der einzelnen

reine Luft zu ersetzen. Es ist selbstverständlich, daß Verfahrensphasen ist zur besseren Darstellung nicht

diese Medien die gleiche Temperatur aufweisen 5 genau maßgeblich gewählt,

mußten wie das Medium Wasserdampf. In A b b. 2 erfolgt in der Kammer 1 die Konden-

An Hand der Zeichnungen, auf denen sationsaufheizung mit 75 bis 100% Wasserdampf-

Abb, 1 verschiedene Temperatur-Zeit-Charakte- gehalt bei Temperaturen von 100 bis 120° C des

ristiken und Behandlungsmediums und das beschriebene Ver-

Ab b. 2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur io weilen von 3 bis 5 see annähern bei 100° C.
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens In der Kammer 2 kann die Ware unmittelbar nach zeigen, soll die Erfindung nachfolgend noch näher der Kondensationsaufheizung und der Verweilerläutert werden. behandlung einer Strahlungsbeheizung unterworfen

Als Temperatur ist in A b b . 1 speziell die je- werden, die die Ware in dafür günstigen Verfahrens-

weilige Temperatur des behandelten Materials zu 15 fällen beispielsweise auf zwei Drittel der in der

verstehen. nächsten Aufheizphase zu erreichenden Temperatur

Mit 1 ist der immer mit höchsten Wärmeüber- aufheizt.

gangszahlen sich einstellende Temperaturanstieg der In der Kammer 3 wird die Gewebebahn durch

Kondensationsaufheizung auf 90 bis 100° C bezeich- . hohe konvektive Wärmeübergangsleistungen und mit

net. 20 der beschriebenen asymptotischen Aufheiz-Charak-

Mit 2 ist ein anschließender Temperaturanstieg teristik endgültig auf die Sollbehandlungstemperatur

mit schwacher konvektiver Aufheizung bezeichnet, aufgeheizt.

wie er sich im überhitzten reinen Wasserdampf ohne 4 und 5 stellen dabei Düsenkörper dar, in die im

starke Dampfbewegung ergibt und der oft auf Grund Rahmen der starken Kreislaufförderung vermittels

von Störungseinflüssen verschiedenster Art nie ganz 25 Umwälzgebläsen das stark überhitzte Wasserdampf-

die Solltemperatur erreicht. medium gefördert wird. In einem beispielsweise dar-

Mit 3 ist ein Temperaturanstieg nach dem Verfah- gestellten Hotflue-artigen Warenführungs- und Be-

ren der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet, der heizungssystem wird das Behandlungsmedium aus

einmal die geforderten höheren Wärmeübergangs- entsprechend gestalteten Düsenöffnungen gegen die

leistungen und zum anderen die Anstiegscharakte- 30 Warenbahn geblasen.

ristik mit asymptotischer Annäherung an die Soll- 6 stellt die sogenannte Verweilkammer dar, in der

temperatur aufweist. die Warenbahn der beschriebenen Verweilfixier-

Mit 4 ist der Temperaturverlauf bei Einschalten behandlung bei meist konstanter Temperatur unter-

einer Verweilbehandlung nach der reinen Kondensa- worfen wird. In diesem Verfahrensbereich ist es meist

tionsaufheizung auf 90 bis 100° C gekennzeichnet. 35 nur erforderlich, die Warenbahn auf konstanter

5 und 6 bezeichnen den Verfahrensverlauf bei Temperatur zu halten. Durch eine konvektive Be-

stoßartiger Aufheizung auf eine Ubertemperatur und heizung mit relativ geringer Leistung können hier

ein Absinken mit ebenfalls asymptotischer Annähe- alle schädigenden Wandstöreinflüsse ausgeschaltet

rungscharakteristik bevorzugt durch starke konvek- werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 tür der Faserfixierung der jeweils behandelten Faser-Patentansprüche: art entspricht. Der größte Nachteil dieses Verfahrens liegt in einem oft hohen Farbstoffverlust durch Subli-

1. Verfahren zum kontinuierlichen Fixieren mation des Farbstoffes bei den hohen Fixiertempevon Farbstoffen bei normalem-, atmosphärischem 5 raturen und der langen Behandlungszeit bzw. bei Druck, insbesondere im Stoffdruck, auf vollsyn- einer sehr störenden Beschränkung des Verfahrens thetischen Fasern, wie Polyesterfasern, Polyamid- auf solche Farbstoffe, die geringere Neigungen zum fasern, Polyacrylfasern, Triacetatfasern oder ahn- Sublimieren aufweisen. Darüber hinaus bringt die liehen Fasern in laufenden Gewebe-, Gewirke-, Behandlung bei Faserfixiertemperaturen zwangläufig Faservliesbahnen od. dgl., bei dem das zu behan- io starke Einsprungwirkungen in der Warenbreite bei delnde, nach dem Druck getrocknete Fasergebilde der Farbfixierung von Gewebe- und Gewirkebahnen, in reinem Wasserdampf oder in einem Dampf- Darum wird das Thermosolieren, also das · Farb-Luf t-Gemisch mit sehr hohem Wasserdampf anteil fixieren, meistens. auf dem in serner Arbeitsweise (über 75 Volumprozent) nach der Aufheizung teuren Fixierspannrahmen vorgenommen. Bei Therdurch Kondensation des Wasserdampfes auf seine 15 mosolierbehandlungen auf beheizten Zylindern kön-Sättigungstemperatur (90 bis, 100° C) einer Farbr nen zwar die Fixierzeiten auf etwa 10 bis 15 see verfixierbehandlung bei Temperaturen von' 150° C ringert werden, es ist bei diesem Verfahren jedoch und darüber unterworfen wird, dadurch, ge- unmöglich, den Breiteneinsprung unter Kontrolle zu kennzeichnet, daß die Aufheizung des halten. Auch bestehen oft unerwünschte Oberflächen-Textilgutes von der Kondensationssättigungs- 20 effekte. Es wurde schon vorgeschlagen, die' Farbtemperatur (90 bis 100° C) auf die Sollbehand- fixierung in der Thermosolfärberei bei sonst gleichen lungstemperatur als Stoßaufheizung mit Wärme- Verfahrensbedingungen anstatt in Heißluft in Wasübergangszahlen von über 50 kcal/m²/⁰ C und h serdampf durchzuführen. Es konnten jedoch bisher vermittels Kontaktbeheizung (beheizte Zylin- keine Verfahrensweisen "entwickelt werden, die sich derflächen), vermittels konvektiver Ober- 25 in der Praxis bewährt haben.

flächenbeheizung mit stark erhöhten Störmungs- In der Druckerei konnte bisher trotz vielfältigster

geschwindigkeiten des Behandlungsmediums Bemühungen eine in breitem Maßstabe anwendbare (Düsensysteme) oder vermittels konvektiver Methode der kontinuierlichen Fixierung der' aufge-Durchflußbeheizung (unter Unterdruck stehende druckten Farbstoffe auf Chemiefasern beim Arbeiten Siebtrommeln) ausgeführt wird. 30 unter normalen atmosphärischen Druckverhältnissen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- nicht gefunden werden. Die Methode des Thermokennzeichnet, daß nach der kurzzeitigen Konden- solierens aus der Stückfärberei war auf die Fixierung sationsaufheizung (von 1 bis 2 see) eine Verweil- von Druckfarbstoffen bisher nicht anwendbar; da die zeit von etwa 5 bis 10 see bis zum Einsetzen der mit den Farbstoffen aufgedruckten Verdickungen und folgenden stärkeren Aufheizung über die Sätti- 35 sonstigen Chemikalbeigaben ein ausreichendes Eingungstemperatur des Wasserdampfes hinaus ein- diffundieren des Farbstoffes in die Fasersubstanz geschaltet wird. verhindern.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Gewisse erste, aber bei weitern nicht befriedigende gekennzeichnet, daß mit der kondensationsfreien Ergebnisse konnten auf großen Druckereidämpfern Aufheizung kurzzeitig (2 bis 5 see) Temperaturen 40 mit sehr großem Wareninhalt (300 bis 400 m) bei auf dem behandelten Material erreicht werden, Behandlungszeiten von-20 bis 30 min und bei Wasdie über die Sollbehandlungstemperaturen der serdampftemperaturen von etwa 110⁰C erzielt wer-Faserfixierung hinausgehen, und daß unmittelbar den. Die sich auf Grund der langen Behandlungszeiten danach die Materialtemperaturen auf die nor- ergebenden geringen Betriebsleistungen ließen dieses malen Temperaturen für die Farbstoff-Fixierung 45 Verfahren kaum zur Anwendung kommen. Gedämpft abgesenkt werden. werden heute Drucke auf. Chemiefasern fast ausschließlich diskontinuierlich auf dem sogenannten Sternglockendämpfer. Zur Durchführung dieses Ver»

fahrens müssen die zu fixierenden Bahnen mühselig

.·■-·.■· 50 von Hand auf den sogenannten Stern aufgehängt

werden. Sie werden danach in Einzelpartien einer Wärmebehandlung im Wasserdampf von etwa 2 at

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum konti- Überdruck mit einer Zeitdauer von 20 bis 40 min

nuierlichen Fixieren von Farbstoffen bei normalem, ausgesetzt: - — — -

atmosphärischem Druck, insbesondere im Stoffdruck, 55 Nur in geringem Umfange wurden bisher kontiauf vollsynthetischen Fasern, wie Polyesterfasern, nuierlich' arbeitende Hochdruckdämpfer zur Fixie-PoIy amidfasern, _. Polyacrylfasern, _ -Triacetatfasern rung im Stoff druck eingesetzt. Die bei diesem Ver- oder ähnlichen Fasern in laufenden Gewebe-, Ge- fahren gegebenen Schwierigkeiten und Nachteile wirke-, Faservliesbahnen od. dgl. liegen wohl vor allem in der großen Abfleckungs-

In der Färberei besteht als Kontinü-Verfahren zur ⁶° gefahr beim Durchtritt durch die Druckschleusen Fixierung von Farbstoffen auf Chemiefasern und hier und den zwangläufig gegebenen geringen Leistungen, im besonderen von Dispersionsfarbstoffen auf synthe- Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe

tischen Fasern bei normalem atmosphärischen Druck gelöst werden, die Nachteile der bisher bekannten das Verfahren des Thermosolierens. Bei diesem Ver- Dämpfertypen für die Anwendung einer Behandlung fahren werden die mit dem Farbstoff naß imprägnier- 65 bei höheren Temperaturen auszuschalten und ein ten und danach getrockneten Textilbahnen einer Verfahren zu schaffen, das als neuartige hochwertige Wärmebehandlung von etwa 1min in Heißluft bei einer und kontinuierliche Farbfixierung zunächst in der Temperatur unterworfen, die praktisch der Tempera- Drucknachbehandlung zur Anwendung kommen soll,