DE152907C

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Publication number: DE152907C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die in der Indigowollblauerei gebräuchlichen Arten der Hydrosulfit-Küpe geben zwar bei richtiger Behandlung durchaus befriedigende Resultate, haben jedoch alle den Nachteil, daß bei nicht ganz sachkundiger Führung die für die Wolle in erster Linie wichtigen Verhältnisse der Alkalität bezw. Acidität nach oben oder nach unten verschoben werden, wodurch der Ausfall der

ίο Färbungen beeinträchtigt wird.

Zur Lösung des Indigoweiß sind Alkalien oder alkalische Erden erforderlich; Pottasche kommt nur bei einer Art der Gährungs-Küpe in Frage, die naheliegende, ausschließliche Verwendung des wegen der Schonung der Faser besonders geeigneten Ammoniaks scheiterte bis jetzt an dem Umstand, daß Indigweiß in Ammoniak nur schwer und unvollständig löslich ist.

Zur Beseitigung der Übelstände, die besonders durch einen der Färbung und der Wolle so nachteiligen Überschuß von Alkali entstehen, und zur Erhöhung der Sicherheit der Küpenführung sind schon sehr viele Vorschläge gemacht worden. Man hat der Küpe neutrale Salze (Kochsalz, Glaubersalz visw., s. die Patentschrift 66687) zugesetzt, welche in der Tat einen bis jetzt nicht völlig aufgeklärten Färbeeffekt hervorrufen, der wahrscheinlich auf einer aussalzenden Wirkung der genannten Substanzen beruht; ferner ist seit etwa 10 Jahren ein Küpensalz im Handel, welches neben den oben angeführten Neutralsalzen noch Chlorammonium als wirk-

samen Bestandteil enthält. Die Anwendung von Ammoniaksalzen zum Wegnehmen des überschüssigen Alkalis: Kali, Natron oder Kalk (gemäß der Umsetzungsgleichung

NH₄ Cl +NaOH= NaCl + NH₉ + H₂O)

ist vollkommen gerechtfertigt und bewirkt in der Tat eine merkliche Verbesserung der Färbung in scharfen Küpen. Die Wirkung der Ammoniaksalze in der Hydrosulfit-Küpe ist ferner durch die Veröffentlichung im Handbuch der Färberei der Spinnfasern von Löwenthal 1900, S. 570, bekanntgeworden. Indessen zeigt sich hierbei der Übelstand, daß die auf diese Weise erhaltenen Färbungen, besonders in dunklen Nuancen, eine Neigung zum Abrußen besitzen, und ferner bewirkt ein zu großer Zusatz von Ammoniaksalz (was nicht allgemein bekannt ist) in der Hydrosulfit-Küpe auch bei ziemlich großer Verdünnung eine Fällung von Indigweiß, wodurch Störungen beim Färbeprozeß verursacht werden können. Dieser Vorgang ist ohne weiteres verständlich, wenn man sich vergegenwärtigt, daß nach Wegnahme des Überschusses der Natronlauge bezw. des Kalkes (entsprechend obiger Gleichung) das an das Indigweiß gebundene Alkali sich des Chlors im Salmiak bemächtigt; da das entstehende Ammoniak das frei werdende Indigweiß nicht vollständig zu lösen vermag, fällt letzteres aus. Es ist daher möglich, mit Ammoniaksalzen, selbst wenn man deren wässerige Lösung vorher merklich am-

moniakalisch gemacht hat, in kali-, natron- oder kalk-alkalischen Küpen das Indigweiß zum allergrößten Teil auszufällen. Die vorher natron- oder kalk-alkalische Küpe ist dann schwach ammoniak-alkalisch. So günstig letzterer Umstand für die Wollfärberei sein würde, so gibt doch das Verfahren in dieser Form dem Färber nicht die gewünschte Sicherheit, da das durch Ammoniaksalz ausgefällte Indigweiß der Färbung verloren gehen oder, wie bereits betont, diese beeinträchtigen würde.

Die Wirkung von Leim, Stärke und Proteinstoffen bei Indigo-Küpen ist allgemein bekannt. Bei der Fortentwickelung unserer Arbeiten über die Zusätze von Leim usw. zur Küpe haben wir nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß durch Ammoniaksalze bei Gegenwart von Proteinstoffen, Leim, Gummi, Stärke usw. das Indigweiß aus den kali-, kalk- oder natronhaltigen Küpen entweder gar nicht abgeschieden oder in einer für die Färbung äußerst günstigen Form in Suspension gehalten wird, so daß man also zugleich eine schwach ammoniakalische Küpe und in dieser ein hervorragend farbfähiges Indigweiß hat; ferner hat sich gezeigt, daß diese Küpe gegenüber der gebräuchlichen Hydrosulfit-Küpe außerordentlich haltbar und ausdauernd ist. Das Wesen unserer Erfindung liegt, demnach in der unerwarteten Zusammenwirkung der verwendeten Zusätze: Leim, Proteinstoffe, Stärke,

³^ Ohne jeden Zusatz gefärbt 1,306

Mit Leimzusatz allein gefärbt a) 1,49s

Mit Salmiak allein gefärbt b) 2,538

Gummi, Dextrin, Albumin usw. einerseits und Ammoniaksalzen andererseits und der dadurch erreichten Möglichkeit, in sclwach ammoniak-alkalischen Küpen von bisher unerreichter Haltbarkeit sehr dunkle und walkechte Nuancen zu erzielen.

Die Wirkung des Leimes für sich ist bei der animalischen Faser sehr gering, wie aus den nachstehenden Zahlen ersichtlich ist. Käme die Wirkung des Leimes bloß in einer Erhöhung der Affinität der Faser zum Farbstoff zur Geltung, so müßte sich die Wirkung des Salmiaks und Leimes addieren. Wir haben aber gefunden, daß durch das Zusammenwirken von Salmiak und Leim der Effekt der beiden Einzelverfahren nicht nur addiert, sondern in einem viel höheren Verhältnis vermehrt wird.

Diese unerwartete und überraschende Tatsache haben wir zahlenmäßig durch Bestimmung des Indigos auf der Faser (Methode Scheurer-Brylinsky) nachweisen können. Bei den Färbungen, welche zur Beweisführung gedient haben, wurde stets unter gleichen Bedingungen gearbeitet. Der Inhalt der Färbeküpen war in allen Fällen derselbe.

Die Konzentration betrug 1 g Indigo pro Liter, die Temperatur stets 50⁰ C, die Färbedauer stets 20 Minuten. Das WoIlquantum war in allen Fällen das gleiche.

Ebenso wurden die gefärbten Wollen ganz gleichmäßig gewaschen und getrocknet.

Es wurde auf der Faser fixiert an Indigo:

Prozent.

Prozent, also Zunahme von 0,192 Prozent.
Prozent, also Zunahme von 1,232 Prozent.

Mit Salmiak und Leim nach Vor-

Summa: 1,424 Prozent.

schrift gefärbt c) 4,031 Prozent, also Zunahme von 2,725 Prozent.

Die Kombination der beiden Einzelwirkungen von Salmiak und Leim ergibt also etwa das Doppelte des bei bloßer Addition derselben zu erwartenden Betrags. Dadurch ist dem Färber die Möglichkeit gegeben, in wenigen Zügen möglichst rasch dunkle Töne zu erreichen und dadurch Arbeit zu sparen. Ein

etwaiger Überschuß von Ammoniaksalz ist nach vollzogener molekularer Umsetzung des freien und an das Indigweiß gebundenen Alkalis indifferent und kann keinen Schaden verursachen. Das zuzusetzende Ammoniaksalz wird in allen Fällen so bemessen, daß es im äquivalenten Verhältnis zu dem verwendeten Ätzalkali oder Ätznatron bezw. dem Kalk steht, wobei ein so geringer Überschuß als Sicherheitsfaktor genommen wird, daß von einer aussalzenden Wirkung nicht die Rede sein kann. Übrigfens hat die Prüfung gezeigt, daß das aus kali-, natron- oder kalk-alkalischen Küpen durch Ammoniaksalze (ohne Leim- usw. Zusatz) ausfallende Indigweiß wirklich dieses selbst und nicht etwa ein Salz desselben ist.

Diese verbesserte Hydrosulfit-Küpe, welche kein fixes Alkali mehr enthält, zeigt mehrere für die Praxis außerordentlich ins Gewicht fallende Vorzüge.

Zunächst ist es für die Schonung des Wollmaterials von größter Bedeutung, daß nach vollzogener Umsetzung die Küpe kein fixes Alkali mehr enthalten, sondern nur schwach ammoniakalisch sein kann; durch einen zu starken Zusatz von Ammoniaksalzen kann an diesem Resultat nichts geändert werden, wodurch also die Sicherheit der Arbeit eine fast unbegrenzte wird. Ferner hat es sich gezeigt, daß derartig angesetzte Küpen bei

laufender Arbeit so haltbar und ausdauernd wie keine andere Küpenart sind; das bedeutet für die Praxis eine erhöhte Leistungsfähigkeit und eine Verbilligung gegenüber zur Zeit bekannten Arten der Hydrosulfit-Küpe. Der Grund für diese auffallende Erscheinung liegt vermutlich in der der Luftoxydation unzugänglichen Form, in welcher das Indigweiß in der ammoniakalischen Küpenflüssigkeit durch den Zusatz von Leim u. dgl. gebracht und gehalten wird. Ein weiterer Vorzug ist die einfache Handhabung, deren Wert für die Verhältnisse der Praxis sehr hoch anzuschlagen ist; während die neuerdings vorgeschlagene saure Hydrosulfit-Leim-Küpe vom Färber ein fortwährendes, abwechselndes Ansäuern und Alkalischmachen unter Verwendung von Indikatoren verlangt, genügt hier ein einfacher Zusatz, der auch dann nicht schaden kann, wenn er zufällig zu groß ausfällt. Die Salmiak-Leim-Küpe hat weiter die wertvolle Eigenschaft, daß sie in wenigen Zügen ein sehr walkechtes, tiefes Blau herzustellen erlaubt, z. B. in zwei Zügen ein Mantelblau; in Verbindung mit den anderen guten Eigenschaften wird hierdurch die Arbeitsleistung der neuen Küpenart ganz außerordentlich gesteigert.

Der beschriebene Küpenansatz und das Färbeverfahren sind nicht an eine bestimmte Form des Indigos gebunden, vielmehr ist hierfür jede Art des Hydrosulfitansatzes geeignet :

i. der Ansatz mit Indigoblau, 2. der Indigweißansatz, 3. die Indigolösung, so daß es auch in dieser Hinsicht nicht nötig ist, dem Färber einengende Vorschriften zu machen.

Der Ansatz der gekennzeichneten Küpe und das Färben auf derselben wird durch folgende Beispiele erläutert:

Das zu der Färbung erforderliche Hydrosulfit wird am besten und einfachsten durch Auflösen des Hydrosulfits konzentriert (B. A. S. F.) nach folgender Vorschrift hergestellt:

In 50 1 kaltes Wasser, dem ³/₄ 1 Natronlauge von 40° zugesetzt wurden, gibt man 10 kg festes Hydrosulfit (B. A. S. F.), rührt bis zur Lösung, welche sehr leicht erfolgt, um und füllt am besten in Glasflaschen ab oder. bewahrt in einem Faß mit gut schließendem Deckel auf. Alle Angaben beziehen sich auf eine in dieser Weise hergestellte Hydrosulfitlösung konzentriert

(B. A. S. F.).

A. Für lose Wolle (gewöhnlicher Hydro

sulfit-Natronansatz).

Inhalt der Färbeküpe 1000 1. Vorschärfen mit 400 ecm Hydrosulfitlösung" konzentriert

B. A. S. F.

Ansatz der Stamm-Küpe.

5 kg Indigo 20 Prozent B. A. S. F. (= 1 kg Indigo rein 100 Prozent), 2,25 1 Natronlauge 25 ° Be., 15 1 Hydrosulfitlösung konzentriert B. A. S. F. auf 50° C. erwärmen, ^x/₂ Stunde stehen lassen.

Nach Zugabe der Stamm-Küpe zur Färbeflotte gibt man 3 bis 4 1 Leimlösung 1 : IO (= 300 bis 400 g festen Leim) zu, geht mit der Wolle ein, hantiert 5 Minuten und läßt eine Lösung von 600 g Salmiak in 4 1 Wasser langsam, unter Rühren des Färbegutes, in etwa 10 Minuten zufließen. . Nach dem Salmiak-Zusatz bleibt die Wolle noch 5 Minuten im Bad, wird, wie üblich, zwischen Walzen ausgequetscht und an der Luft vergrünt. Färbedauer 20 Minuten. Temperatur 50 bis 52° C.

B. Für Wollgarn (gewöhnlicher Indigweißansatz).

Inhalt der Färbe-Küpe 2000 1. Vorschärfen mit 800 ecm Hydrosulfit konzentriert B. A. S. F.

Stamm-Küpe.

6 ²J₃ kg Indigweißpaste 15 Prozent B. A.S. F. (= ι kg Indigo 100 Prozent) werden in 1,1 1 Natronlauge 25 ° Be. gelöst und zu dieser Lösung 4 1 Hydrosulfit konzentriert B. A. S. F. und 6 1 kochendes Wasser zugegeben.

Nach vollständiger Auflösung des Indigweiß wird die Stamm-Küpe in die Färbe-Küpe eingefüllt und dieser 6 bis 7 1 Leimlösung ι : 10 (= 600 bis 700 g Leim) zugesetzt. Hierauf läßt man unter denselben Bedingungen wie bei A. eine Lösung von 250 g Salmiak in 3 1 Wasser langsam zufließen. Nach der Salmiakzugabe wird noch 5 bis 10 Minuten hantiert, dann das Garn abgewunden und vergrünt.

Da die Indigweiß-Küpe zum Ansatz weniger Natronlauge bedarf, wird hier auch die Zugabe von Salmiak entsprechend verringert.

C. Für Kammzug, gefärbt auf dem Apparat von Obermaier (gewöhnlicher Hydrosulfit-Natronansatz).

Inhalt 1000 1. Im Behälter 25 bis 30 kg Kammzug. Vorschärfen mit 500 ecm Hydrosulfit.

Stamm-Küpe.

7,5 kg Indigo 20 Prozent B. A. S. F. (= 1,5 kg Indigo 100 Prozent), 3,37 1 Natronlauge 25 ° Be,, 20 1 Hydrosulfitlösung konzentriert B. A. S. F. auf 50⁰ C. erwärmen, etwa Y₂ Stunde stehen lassen.

Nach beendeter Reduktion des Indigos wird die Stamm-Küpe eingefüllt und der Färbeflotte 4 1 Leimlösung 1 : 10 (— 400 g

Leim) zugegeben. Der Salmiakzusatz beträgt: ι kg Salmiak, gelöst in 5 1 Wasser.

Die Zugabe der Salmiaklösung und das Färben geschieht wie unter A. besprochen'.
Der Salmiakzusatz wird, entsprechend der größeren Menge Natronlauge, hier gesteigert.

Das Führen der Küpen geschieht mittels der betreffenden Stamm-Küpen, wie oben beschrieben, unter Zusatz zuerst. der halben, dann der drittel Menge Leim und der ganzen Menge Salmiaklösung, welche dem Alkaligehalt der zugegebenen Menge der Stamm-Küpen entspricht. Statt Salmiak kann man auch andere Ammoniaksalze in äquimolekularen Mengen anwenden. Wird die Küpe bei längerer Arbeit grün, so genügt ein Zusatz von '/₂ bis 2 1 Hydrosulfitlösung pro 1 zur Wiederherstellung.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Herstellung von Indigo-Hydrosulfit-Küpen (Kali-, Natron- oder Kalkküpe) unter Zusatz von Leim, Stärke, Gummi oder Prote'instoffen, gekennzeichnet durch den Zusatz von Ammoniaksalzen während des Färbeprozesses oder auch unmittelbar vor dem Eintauchen der Faser in die Küpe.