DE1610951C3 - Verfahren zum Fixieren von Farbstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren von Farbstoffen auf aus synthetischen Fasern bestehendem oder solche enthaltendem Textilmaterial, bei dem das mit einer Farbstofflösung oder -dispersion geklotzte Textilmaterial einer in einer Behandlungskammer, .die eine unter Überdruck stehende Wasserdampfatmosphäre aufweist, befindlichen Docke unter Aufheizung der Textilbahn mit Hilfe des Wasserdampfes auf die Fixiertemperatur bahnförmig zugeführt, auf diese aufgewickelt und im aufgewickelten Zustand noch eine Zeitlang der Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt wird.

Es ist bekannt, synthetische Fasermaterialien nach dem sogenannten »Pad-Roll-Verfahren« zu färben. Bei diesem Verfahren klotzt man Gewebe oder Gewirke aus synthetischen Fasern oder aus Mischungen von synthetischen mit natürlichen Fasern oder regenerierter Cellulose mit einer Farbstofflösung oder Farbstoff-Dispersion, heizt sie danach kontinuierlich während eines Durchlaufes durch ein Infrarot-Heizfeld auf und läßt sie dann in einer mit Wasserdampf auf eine Temperatur von etwa 100° C beheizten Kammer aufgerollt bei dieser Temperatur mehrere Stunden verweilen. Danach wird das Textilmaterial gespült und wie üblich nachbehandelt Ein deutlicher Nachteil dieses Verfahrens ist die lange Verweilzeit, die besonders bei der Herstellung tiefer Farbtöne benötigt wird. So ist z. B. zur Erzielung von Schwarzfärbungen mit Dispersionsfarbstoffen auf Polyestergeweben eine Verweilzeit von etwa 12 Stunden erforderlich.

Es ist ferner das sogenannte »Kontinue-Druckdämpf-Verfahren« bekannt, bei dem man zum Färben von Textilmaterialien aus synthetischen Fasern oder aus Mischungen von synthetischen und natürlichen Fasern das mit der Farbstofflösung oder -dispersion geklotzte Textilmaterial durch einen unter Druck stehenden Dämpfer führt Im allgemeinen wird hierbei mit einem Dampfdruck von etwa 1,2 bis 2,0 atü gearbeitet, wobei Dämpf zeiten von etwa 2 bis 12 Minuten erforderlich ⁶S sind, um eine gute Farbstoffausbeute zu erzielen. Die Dämpfer sind üblicherweise mit einem Wareninhalt von etwa 60 m ausgelegt Für eine Metrage von z. B. 4500 m, wie sie in der Praxis häufig anzutreffen ist, werden somit unter den günstigsten Bedingungen von 4 Minuten Dämpfzeit bei einer hellen Polyesterfärbung etwa 5 Stunden Arbeitszeit benötigt. Bei tiefen vollen Färbungen sind dagegen bis zu 15 Stunden Arbeitszeit erforderlich. Wie diese Übersicht zeigt, ist die Produktionsgeschwindigkeit des Verfahrens verhältnismäßig gering.

Daneben sind auch noch Verfahren der eingangs genannten Art bekannt (DT-AS 10 86 203). Hierbei handelt es sich um Verfahren zum Färben von bahnförmigem Textilgut bei Temperaturen von über 100° C, wobei die Materialbahn nach Imprägnierung mit einer Farbstofflösung und Abquetschen des Feuchtigkeitsüberschusses auf eine Rolle aufgewickelt wird, welche in einer verschließbaren Kammer angebracht ist. Nach dem Verschließen der Kammer erhitzt man das Material mittels direktem Dampf auf die erwünschte Färbetemperatur, während es von der genannten Rolle abgewickelt und auf eine in derselben Kammer befindliche zweite Rolle umgedockt wird. Unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur (110 bis 134° C) und des entsprechenden Druckes (1,5 bis 3 atü) läßt man diese letztgenannte Rolle dann während einer zur Farbstoff-Fixierung ausreichenden Zeitdauer in der Kammer verweilen. Eine Fixierungsweise, wie aus dem bekannten Verfahren ersichtlich, führt aber unweigerlich zu ungleichen Färbungen über Länge und Breite der Warenbahn. Wenn nämlich eine geklotzte, nicht fixierte Färbung in Form einer Docke mittels Einwirkung von Sattdampfdruck aufgeheizt wird, so ergibt sich zunächst eine axiale und tangentiale Bewegung der aufgeklotzten Farbflotte zum Zentrum der Docke hin bis keine Druckdifferenz zwischen dem Sattdampfdruck innerhalb und außerhalb der aufgedockten Färbung mehr besteht. Die Färbung wird dadurch unegal. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Textilmaterial während der Druckdampfbehandlung umgedockt wird oder nicht, weil sich in diesem Fall die gesamte Metrage der Ware von Anfang an in der Kammer befindet und sich somit der Einfluß des Wasserdampfes auf das aufgedockte und noch nicht durchgeheizte Material nicht ausschließen läßt Ebenso sind Ungleichmäßigkeiten im Warenbild durch Fixierungsunterschiede und Farbstoffmigration dadurch möglich, daß die Stirnseiten (Gewebekanten) der Docken — vor dem eigentlichen Fixieren beim Umdokken — länger erhitzt werden, als die übrige Ware. Außerdem erfolgt bei der Infrarot-Vorwärmung des Textilgutes eine partielle Trocknung der Ware, was gleichfalls Anlaß zu Störungen sein kann, weil die Infrarotbestrahlung nicht exakt genug dosierbar ist und zu erheblich voneinander abweichenden Werten bezüglich der Restfeuchtigkeit über die Breite der Gewebebahn führt. Infolge der daraus resultierenden »Dochtwirkung« von weniger feuchten Stellen gegenüber den feuchteren Abschnitten der Gewebeoberfläche ist dann die Egalität der Färbungen nicht mehr gewährleistet, da deren Ausgleichsvermögen beim anschließenden Verweilen im aufgedockten Zustand zu gering ist Darüber hinaus sind die Nuancen von solchermaßen erzeugten Färbungen, insbesondere beim Einsatz von Farbstoffkombinationen für Mischgewebe, nicht mehr reproduzierbar, was auf eine Unterschiedlichkeit des Fixierungsmediums (trockene Hitze und darauffolgende Dampfatmosphäre) zurückzuführen ist.

Schließlich ist nach diesem Stand der Technik die genaue Einstellung sowie Konstanthaltung von Dampf-

druck und Temperatur im Hinblick auf den Feuchtigkeitsgehalt der Ware während des Fixierungsprozesses unbedingt erforderlich, um Flottenverdünnung durch Kondensatbildung zu vermeiden. Die letztgenannten Maßnahmen sind jedoch in der Praxis nur schwierig durchführbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Farbstoff-Fixierung bereitzustellen, das schon nach einer relativ kurzen Behandlungsdauer eine gleichmäßige Fixierung des Farbstoffes gewährleistet,

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Fixierung der Farbstoffe, die im allgemeinen in einer Wasserdampfatmosphäre bei einem Überdruck von 0,5 bis 5,0 Atmosphären vorgenommen wird, ist je nach Farbtiefe, Farbstoffklasse und Textilmaterial bereits nach etwa 2 bis etwa 60 Minuten abgeschlossen. Dieses bedeutet gegenüber dem sogenannten »Pad-Roll-Verfahren« mit einer Verweilzeit von 2 bis 12 Stunden eine wesentliche Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit.

Es ist außerordentlich überraschend, daß selbst bei hoher Materialauflage auf der Rolle innerhalb der angegebenen kurzen Verweilzeit in der Dampfkammer eine durchgehende und gleichmäßige Fixierung der Farbstoffe erfolgt, zumal beim erfindungsgemäßen Verfahren auch noch die Behandlungsdauer des zuerst in die Dampfkammer einlaufenden Stoffabschnittes langer als die der zuletzt in die Dampfkammer eingeführten Stoffabschnittes ist.

Mit der neuen Arbeitsweise wird jedoch auch gegenüber dem sogenannten »Kontinue-Druckdämpf-Verfahren« eine bedeutende Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit erzielt. So wird z. B. bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für eine Metrage von 4500 m für die Herstellung eines tiefen Farbtones mit Dispersionsfarbstoffen auf Gewebe aus linearen Polyestern bei einer Klotzgeschwindigkeit von 100 m pro Minute und einer Verweilzeit in der Druckdampfkammer von ungünstigenfalls 30 Minuten bei 2,0 atü Dampfdruck nur eine Arbeitszeit von 75 Minuten benötigt.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren das Aufrollen des Textilmaterials nach dem Klotzen mit Färbeflotte in der unter Druck stehenden Kammer vorgenommen wird, so ist deren Einlauf durch eine geeignete Vorrichtung, z. B. ein Walzenpaar, abzudichten. Nach Ablauf der gewünschten Verweilzeit kann durch Ablassen des Druckes und Öffnen der Kammer oder durch umgedrehten Lauf der Antriebsorgane das Textilmaterial aus der Kammer entfernt werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann gegebenenfalls der in der Kammer befindliche Dampf z. B. mittels elektrischer Heizung noch zusätzlich erhitzt werden, so daß in der Kammer anstelle von Sattdampf überhitzter Dampf vorliegt.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kommen die unter den Begriff Dispersionsfarbstoffe bekannten Farbstoffe z. B. solche aus der Reihe der Azo- oder Antrachinon-Farbstoffe in Betracht. Hierbei können die Azo-Farbstoffe metallisiert oder nicht metallisiert vorliegen. Geeignet sind ferner z. B. Säure- und Metallkomplexfarbstoffe, wie sie zum Färben von Polyamidfasern zum Einsatz kommen.

Als synthetische Fasermaterialien eignen sich beispielsweise solche aus hochmolekularen Polyamiden, Polyacrylnitril und linearen Polyestern. Die synthetischen Fasern können allein, in Mischung untereinander oder in Mischung mit natürlichen Fasern wie z. B. Wolle, Seide, Baumwolle, Leinen oder Fasern aus regenerierter Cellulose vorliegen. Als Textilmaterialien kommen bevorzugt Gewebe oder Gewirke infrage.

Wie sich nun gemäß dem Gegenstand der Erfindung herausgestellt hat, lassen sich bei einer Fixierung mit Sattdampf unter erhöhtem Druck nur dann gleichmäßige Färbungen erzielen, wenn die mit den Farbstoffen geklotzte Stoffbahn in offener Warenbreite unmittelbar in eine Sattdampfdruckatmosphäre eingeführt wird. Das bedeutet, daß die Ware vor dem Aufrollen momentan auf die endgültige Fixiertemperatur erhitzt werden muß. Dadurch wird sowohl eine Kondensation, als auch eine Migration ausgeschaltet. Die Ware wird somit an allen Stellen, auch an den Kanten, gleichzeitig und gleichmäßig aufgeheizt. Eine solche Arbeitsweise ist aber in der oben diskutierten DT-AS 10 86 203 weder beschrieben noch nahegelegt.

Eine Anregung für den Fachmann, die Ware unmittelbar in eine Druckdampfatmosphäre einzuführen, kann aber auch aus Fig. 6 der DT-AS 10 47 741 nicht entnommen werden, weil die dort gezeigte und beschriebene Verrichtung keinerlei Druckabdichtungselemente, z. B. Walzenschloß, zeigt und somit mangels gegenteiliger Aussagen in der Beschreibung feststeht, daß die abgebildete Dämpfanlage nicht für die Behandlung mit Druckdampf, sondern nur für Sattdampf bei Normaldruck ausgelegt ist. Damit lassen sich aber die notwendigen hohen Fixiertemperaturen nicht erreichen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Fixieren von Farbstoffen auf aus synthetischen Fasern bestehendem oder solche enthaltendem Textilmaterial, bei dem das mit einer Farbstofflösung oder -dispersion geklotzte Textilmaterial einer in einer Behandlungskammer, die eine unter Überdruck stehende Wasserdampfatmosphäre aufweist, befindlichen Docke unter Aufheizung der Textilbahn mit Hilfe des Wasserdampfes auf die Fixiertemperatur bahnförmig zugeführt; auf diese aufgewickelt und im aufgewickelten Zustand noch eine Zeitlang der Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizen des bahnförmig in die Behandlungskammer eintretenden Textilmaterials unmittelbar beim Eintritt in die Behandlungskammer einsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Textilmaterial nach der Verweilzeit in der Wasserdampfatmosphäre auf dem gleichen Wege aus der Behandlungskammer entfernt, auf welchem es der Docke zugeführt worden ist.

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