DE1610969A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Mustern,plastischen Effekten oder Dessins auf Textilmaterialien - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Mustern, plastischen Effekten oder Dessins auf Textilmaterialien.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Mustern, gegebenenfalls auch von plastischen Effekten oder Dessins auf Textilmaterialien, insbesondere auf Stoffbahnen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf das Textilmaterial eine Flüssigkeit aufbringt, die aus einer chemischen Substanz besteht oder eine solche enthält, die als solche oder von der eine Komponente bei der örtlich begrenzten Aufgabe von Wärme, von einem kühlen Bereich zu einem wärmeren Bereich wandert, daß man die überschüssige Feuchtigkeit aus dem Textilmaterial entfernt und man dieses, während es noch feucht ist, einer heißen Matrize einer solchen Temperatur so lange aussetzt, daß die Flüssigkeit unter den beheizten Bereichen verdampft und die Wanderung der.Flüssigkeit oder einer Komponente dieser Flüssigkeit von den unbeheizten Bereichen zu den beheizten Bereichen dieser Matrize bewirkt und eine Konzentrationserhöhung dieser Flüssigkeit oder einer Komponente dieser Flüssigkeit in den beheizten Bereichen, verglichen mit den unbeheizten Bereichen erzielt wird.

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(Art. 7 | \ Abs. 2 Nr. I Satz 3 de· XnderunoagM. v. 4,9.19521"

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Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Erzeugung von Mustern, gegebenenfalls auch plastischen Effekten oder Dessins auf Textilmaterialien, insbesondere auf Stoffbahnen, die dadurch gekennzeichnet ist,daß die aufgebrachte Hitze unterhalb von 538⁰G (1.00O⁰F) liegt.

Es ist erfindungsgemäß beispielsweise möglich, Muster mit gegenüber dem Untergrund verstärkter oder intensivierter Färbung auf Tuchen und anderen Textilstoffen, sowie Muster mit kontrastierenden mehrfarbigen oder variablen Wirkungen und plastischen Effekten auf derartigen Textilstoffen zu schaffen.

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In der herkömmlichen Praxis des Färbens von Stoffen, Textilmaterialien und dergleichen mit wasserlöslichen Farben durch ein fortlaufendes Verfahren wird der Stoff durch einen eine Farbe enthaltenden Trog geführt, wodurch der Stoff so geklotzt bzw. gefärbt wird, dass er eine im wesentlichen gleichmässige Schattierung oder Intensität erhält. Bei Entfernung des Tuches aus dem Trog ist es natürlich mit der Farblösung gesättigt, und in einigen Verfahren wird es vor der Weiterbehandlung zuerst getrocknet oder teilweise getrocknet. Werden wasserlösliche Farben in dispergierter oder pigmentartiger Form auf 9in lueh aufgebracht, so wird äi§ übereohüesigs Flüssigkeit abgepresst und das Tuch zur Erzielung bester Resultate getrocknet oder teilweise getrocknet, ehe man es einer Reduktion und Weiterverarbeitung einschliesslich dem Trocknen als Jändstufe unterwirft. In jedem Fall wird die erste Trocknungsstufe durch gesteuerte Heizsysteme ausgeführt, die aus einer Reihe von beheizten Zylindern, Heissluftöfen oder aus einer Kombination von beiden bestehen können. Bei diesen Systemen ist es erforderlich, dass viele der die erste Trocknungsstufe bestimmenden physikalischen Parameter, d.h. die Temperatur, Luftgeschwindigkeit, Bandgeschwindigkeit, usw. sorgfältig gesteuert werden, um eine Farbwanderung zu vermeiden, die zu einer ungleichmässigen Färbung des Tuches führen würde. Was nun ferner die Herstellung von Tuchen betrifft, welche Muster, Dessins, plastische oder ähnliche Effekte enthalten und bei denen kontrastierende Wirkungen oder Färb-

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Schwankungen in Intensitäten erforderlich sind, so war es bisher üblich, diese Effekte zu erzielen, indem man verschiedenfarbige Garne in dem gewünschten Muster verwob, die Muster auf das Tuch aufdruckte, Farbeffektfäden verwob und dann das Tuch überfärbte oder Muster unter Anwendung starker Drucke aufprägte bzw. gaufrierte. All diese Verfahren haben sich als aufwendig in Bezug auf Zeit und Geld erwiesen.

Das Phänomen der chemischen Wanderung, das im Stande der Technik abgeschwächt und gemieden worden war, wird nun gemäss der vorliegenden Erfindung angewendet, um die gewünschten Muster oder Dessins zu erzeugen, die wie oben erwähnt bis jetzt gewebt, gedruckt oder auf das Tuch aufgeprägt worden sind. Die sogenannte chemische Wanderung (chemical migration) wird herbeigeführt, indem man ein feuchtes Tuch, das mit einer Farbe, einem Pigment oder einer anderen zur Veränderung der Farbe oder des plastischen Effektes des Tuches geeigneten chemischen Substanz getränkt worden war, mit einer das gewünschte Muster oder Dessin aufweisenden, erhitzten Matritze, Druckwalze oder dergleichen in Berührung bringt. Bei Berührung der Matritze mit dem Tuch wandert die auf oder in dem feuchten Tuch enthaltene, nicht fixierte Farbe oder chemische Substanz zur erwärmten, mit der Matritze in Berührung stehenden C ,erflache und bewirkt dadurch ein Übergewicht in der Intensität der Farbe oder der plastischen Effekte in der mit der Matritze in Berührung stehenden Oberfläche des Tuches relativ zu der

mit der Matritze nicht In Berührung stehenden Oberfläche des Tuches, In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der

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Ausdruck »Färbe» auf Produkte, die auf das Tuch. bzw. den Stoff oder das Textilmaterial aufgebracht werden, ganz gleich, ob sie zu dem sie aufnehmenden Rohstoff in einem visuellen Farbkontrast stehen oder nicht* Abgesehen von Farben und Pigmenten können wünschenswerte Veränderungen durch die Wanderung von Harzen oder anderen chemischen Produkten herbeigeführt werden, die in ungefähr der gleichen Art und Weise, wie Farben und Pigmente, wandern und so einen Kontrast in der Färbung oder in Bezug auf andere plastische Effekte (physical effects) in oder auf dem Tuch herbeiführen.

Eine Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung einer schnellen Wanderung mittels Schnellverdampfung oder sogar mittels Entspannungsverdampfung (flash evaporation) und folglich zur Erzielung der gewünschten Muster, Dessins oder Farbeffekte auf Textilstoffen, Tuchen und dergleichen, wie z.B. Garnen, Bändern, Borten, Fasern, Tuch, Papier, Kunststoff oder dergleichen, kann die folgenden Teile umfassen: Eine Zuführungsvorrichtung zum Zuführen des Stoffes in einen Trog, welcher die Farblösung enthält (Färbe, Pigment, usw.), eine erhitzte Matritze, die das gewünschte Muster aufweist und vorzugsweise von einer Walzenvorrichtung gebildet wird, die auf eine Temperatur im Bereich zwischen 177 und 538⁰C (350 bis 100O⁰F) erhitzt ist und eine Abziehvorrichtung, um das Tuch von der Matritze wegzutransportieren. Bei Betrieb wird der Stoff, der im Trog mit der FärbelÖaung getränkt worden war, der rotierenden erhitzten Matritze (die) zugeführt. Bei

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Berührung des Stoffes mit der Matritze tritt an der Muttermatritze in Berührung stehenden Oberfläche eine Bntspannungsverdampfung und Produktwanderung ein, wodurch die gewünschte Farbintensität bzw. die plastischen Affekte erzielt werden.

Dementsprechend ist es das Hauptziel vorliegender Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbringung von farbintensiven Mustern auf Stoffe zu schaffen. Jiin weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Sehaffung eines Verfahrens zur Aufbringung von Mustern oder Dessins auf einen Stoff unter Anwendung einer gesteuerten Farbwanderung. Bin weiteres Ziel der Erfindung liegt in dar" Schaffung eines Verfahrens zur Aufbringung eines Musters oder Dessins auf einen Stoff mittels Farbwanderung, wobei sowohl der Hintergrund wie der intensivierende Farbeffekt in ein und demselben Vorgang erreicht werden können.

Bin weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Sehaffung von Mitteln zur Intensivierung oder Verstärkung von Farben auf einem Stoff in Bezug auf den Hinter- bzw. Untergrund.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Figur 1 zeigt die zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens Verwendete Vorrichtung.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung,

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die zur Durchführung des Verfahrene verwendet werden kann.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung, die zur Schaffung einer Vielzahl von Mustern geeignet ist.

Figur 4 zeigt eine Vorrichtung zur Aufbringung eines beidseitigen Musters oder zur Entwicklung eines einfachen Farbdruckes.

Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine ein Muster aufweisende Walze.

Figur 6 zeigt die Art von Muster, die man erhält, wenn man einen feuchten, mit einer Farbe getränkten Stoff mit der in Figur 5 gezeigten erhitzten Walze in Berührung bringt.

Figur 7 zeigt eine Photographic der mit der Matritze in Berührung gebrachten Seite eines Baumwollköperstoffes, der mit einer feuchten Farbe imprägniert und eine halbe Sekunde lang mit einer Gravierwalze von 316⁰C (60O⁰F) in Berührung gebracht worden war.

Figur 8 zeigt eine Photographic der Rückseite des in Figur dargestellten Stoffes.

Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Besugszeichan die gleichen oder entsprechenden Teile bezeichnen, ist in Figur 1 ein endloses Band von Stoff« wie ein Band von Tuch 10,

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z.B. aus Baumwollköper, gezeigt. Das Band wird über eine geeignete Eingangswalze 11 in einen Klotze trog bzw. Farbbehälter 12 geführt, der mit einer Farblösung gefüllt ist oder aber ein Pigment, gelöst oder dispergiert in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Wasser, einem chemischen Lösungsmittel, oder dergleichen, enthält. Ob man nun eine Dispersion oder eine echte chemische Lösung verwendet, die spezielle Farbe und das verwendete Lösungsmittel werden von dem Stoff des Bandes 10 und von der zu erzielenden Farbe bzw. dem zu erzielenden plastischen Effekt abhängig sein. Als einzige wichtige Erfordernis wird erfindungsgemäss von der Beschaffenheit des Lösungsmittels und des Farbstoffes, Pigmentes bzw. der chemischen Substanz verlangt, dass diese nach Aufbringen auf das Band 10 die Eigenschaft aufweisen, im Band unter dem Einfluss von Warme zu wandern. Das Band 10 wird in geeigneter Weise, wie im Stande der Technik bekannt und hier nicht im Detail zu beschreiben werden braucht, über Walzen durch den Klotztrog 12 geführt bzw. in diesem geklotzt. Bei Verlassen des Klotztrogee 12 im Gebiet 10a wird das Band 10 über ein Paar Quetschrollen 14, 15 geführt, wobei ein Teil der Lösung entfernt wird, um den Feuchtigkeitsgehalt des Bandes zu steuern. So ist bei der Stelle 10b der Feuchtigkeitsgehalt des Bandes so gesteuert, dass er bei ungefähr 75 GewichvS-

prozent des Stoffes und vorzugsweise Im Bereich zwischen ungefähr 30 und 125 Gewichtsprozent des Stoffes liegt. Die Walzen 14, 15 sind vorzugsweise eo angeordnet, dass die überschüssige Farblösung automatisch, z.B. durch Schwerkraft, in den Klotz-

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trog 12 zurückgeführt wird, wie in Figur 1 dargestellt.

Nach Verlassen der Stelle 10b wird das Band 10 über eine Gruppe von Spannrollen geführt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet sind und die auch als Kondensatoren bzw. Ausgleicher wirken, wie dem Stande der Technik"bekannt ist. Die Spannrollen können unter Federbelastung stehen oder können auf andere Weise angeordnet sein, um eine ordnungsgemässe Stellung und Spannung innerhalb des Bandes 10 aufrechtzuhaltdn. Das Band 10 läuft dann über eine Führungsrolle 18a und weiterhin über ein Paar Führungsrollen 19a, 19b, die auf beiden Seiten einer Matritze bzw. einer ein Muster aufweisenden Walze 20 angeordnet sind.

Die Führungsrollen 19a, 19b sind an einem Joch 21 befestigt, das quer zur Drehachse der das Muster aufweisenden Walze 20 beweglich ist, indem es z.B. auf einer in Längsrichtung beweglichen Stange 22 angebracht ist, sodass das Ausmass der * Berührung des Bandes 10 mit der Umfangsflache der Musterwalze 20 gesteuert werden kann. Wird die Stange 22 in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung bewegt, sodass sie auf 21 und die Führungsrollen 19a, 19b in der gestrichelt gezeichneten Stellung befinden (Figur 1), so befindet sich das Band 10 völlig ausser Berührung mit der Musterwalze 20. Diese Stellung wird eingenommen, wenn die gesamte Vorrichtung hält, so es auch nur vorübergehend, um ein Versengen des Stoffes zu verhindern, wenn dieser in Berührung mit der Muster-IQ 9 8 5 Q / 0 2 2 S BAD ORIGINAL

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walze 20 bleibt j denn das gesamte Lösungsmittel im Band 10 wird in dem Gebiet verdampfen, in dem die Musterrolle 20 mit dem Band in Berührung steht. Eine Verriegelungsvorrichtung (nicht gezeigt) könnte z.B. von der die Walze 20 unterstützenden Rolle 23 aus gesteuert werden, wobei die Verriegelungsvorrichtung die Bewegung der Stange 22 in die gestrichelt dargestellte Stellung erlauben würde, wenn die Geschwindigkeit der Walze 20 unter einen vorbestimmten Wert fällt. Derartige Verriegelungsvorrichtungen sind bekannt und können durch die Zentrifugalkraft gesteuert werden, die auf die Welle 23 wirkt und von einem kleinen Schalter wahrgenommen wird, v/elcher ein Magnetsolenoid aberregt. Wird dieser Magnetsolenoid erregt, so hält er die Stange 22 in der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung gegen die Kraft einer Feder, welche die Stange 22 in die gestrichelt angedeutete Stellung zurückzuziehen versucht. Eine derartige Anordnung, bei der eine Feder die Stange 22 bei Aberregung eines elektrischen Elementes von der geheizten Walze wegzubewegen versucht, ist natürlich im Betrieb auch störungsfrei.

Nach dem Verlassen der Führungsrolle.19b wird das Band über eine weitere Leerlaufrolle 18b und dann über eine allgemein mit 27 bezeichnete weitere spannungsgeregelte Anordnung geführt, deren Rollen ähnlich den Rollen 17 als Kondensatoren bzw. als Ausgleicher wirken. Von der Rollenanordnung 27 wird dann das Band 10 mittels Rollen 28 aus der Vorrichtung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung abgezogen und kann

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dann weiteren Behändlungastationen zugeführt werden, zum Beispiel den Heissluftrocknungsofen zum Trocknen derjenigen Teile des Stoffes, die nicht mit der Matritze in Berührung gebracht worden waren, sowie zu chemiechen Behandlungsstationen oder zu Reduktionsstationen, wie eie in der FärbetechniLk bekannt sind, um eine weitere Fixierung und Entwicklung der gewanderten Produkte zu erreichen.

Eine Form einer Musterwalze 20 ist im Detail in Figur 5 dargestellt. Sie besteht aus einem zylindrischen Element 30, das mit Mitteln zur Erhitzung dieses JSiementes ausgestattet let» Wie in Figur 5 nur schematisch angedeutet ist, bestehen diese Mittel beeplalsweise aus inneren elektrischen Heizelementen 31, 32, die in geeigneter Weise innen angeschlossen sind und über beispielsweise Schleifringe, wie sie in der Technik bekannt sind, zu elektrischen Kontakten geführt werden, um über diese mit einer Stromquelle verbunden zu werden. Zur Urzeugung eines Längsstreifens als Muster, wie er bei 35.in Figur 6 dargestellt ist, wird der zylindrische Körper 30 mit einer sich um den Umfang erstreckenden Leiste 45 versehen. Y/ir wollen annehmen, dass das Band 10 der Figur 6 ursprünglich eine neutrale, a.B. ungebleichte, etwas gelbliche Färbe aufweist und aus Baumwollköper besteht, der mit einem Reaktivfarbstoff, z.B. mit Genafix Türkieblau FGW gefärbt werden soll. Weitere Beispiele der Lösungen, geeigneten Temperaturen und Anwen-' düngen werden unten angegeben. Das Band 10 wird also allgemein blau eingefärbt. Die Aufbringung der Farbe kann bei Zimmer-

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temperatur oder aber, wie es auf dem Gebiete des Färbens üblich ist, bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden. Nach dem Austritt aus dem Klotztrog 12 kann das Band zwischen den Walzen 14, 15 auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 75 #, bezogen auf das Gewicht des Stoffes, ausgepresst werden. Wird das Band während einer Zeitdauer von ca. einer halben Sekunde mit der Umfangsrippe 45 bei einer Oberflächentemperatur von ungefähr 260 bis 316⁰C (500 bis 600⁰F) in Berührung gebracht, so werden ungefähr 90 ^J/o der Farbe von der Rückseite und von Gebieten innerhalb dee Bandes an die Oberfläche des Bandes gebracht, wo sie mit der erhitzten Walze in Berührung kommen. Auf die Vorderseite des Stoffes wird so ein dunkler türkisfarbener Streifen aufgebracht, der in Figur 6 mit 35 bezeichnet ist. Die Rückseite des Stoffes weist in dem gleichen Gebiet, wo der dunkle Streifen sich auf der Vorderseite zeigt, einen helleren Streifen auf. Nach dem darauffolgenden Trocknen des gesamten Stoffes, sowie der Fixierung (falls eine solche für die Farbe erforderlich ist) wird aufgrund der Farbverteilung der gleichmässige allgemein blaue Untergrund dort beibehalten, wo der Stoff mit der Rippe 45 nicht in Berührung kam, während an der Oberfläche des Stoffes der ausgedehnte und verstärkte dunkle Streifen 35 zu sehen ist.

Figur 7 und 8 zeigen als Photographien einen Teil eines merzerisierten Baumwollköperstoffes, der nach Klotzen mit einer Reaktivfarbstoff-Lösung und nach Auspressen auf einen

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Feuchtigkeitsgehalt von 75 i° mit einer Matritze in Berührung gebracht worden war, die eine Vielzahl von Umfangsrippen verschiedener Breite aufwies. Aus Figur 7 ist zu ersehen,' dass die Gebiete, welche von den Rippen der Matritze berührt worden waren, genau begrenzt und dunkler als der Hintergrund Y sind,

während die entsprechenden Gebiete X¹ auf der Rückseite des Stoffes heller als der Hintergrund Y' sind, wodurch die Wanderung der Farbe an die Oberflächengebiete X, die von der Matritze berührt wurden, klar gezeigt ist.

Wünscht man sich, als Muster einen-dunklen Streifen, durchsetzt mit Punkten einer helleren Hintergrundfarbe, so wird auf dem zylindrischen Körper 50 eine Rippe 46 mit Öffnungen 47 angebracht (Figur 5). Dieses Muster zeigt sich dann als dunkler Streifen 36, in dem Punkte 37 enthalten sind, welche die Farbe des Untergrundes aufweisen (Figur 6). Will man umgekehrt dunkle Punkte auf einem Stoff mit einer allgemeinen Untergrundfarbe bilden, so können Vorsprünge 48 auf das zylindrische Element 30 aufgebracht werden. Dadurch werden intensivierte Punkte 38 gebildet, die sich auf der Untergrundfarbe hervorheben, wie aus Figur 6 ersichtlich ist. Eine geäderte bzw. gemaserte Wirkung kann erzielt werden, wenn man eine Fläche des Stoffes mit einer Leiste in Berührung bringt, die eine geriffelte bzw. gerippte Oberfläche aufweist, wie bei 49 in Figur 5 gezeigt ist. Der Stoff wird dann Stellen mit intensivierter Farbwirkung, durchsetzt mit Stellen einer helleren neutralen Untergrundfarbe aufweisen, wie allgemein bei 39 in

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Figur 6 angedeutet ist.

Die Intensität der Farbe, d.h. also daa Ausmass der Wanderung der Farbstoffe oder Pigmente unter dem Eingriff der Berührung mit der beheizten Walze zur Oberfläche des Stoffes, hängt nicht nur von der Oberflächentemperatur des besonderen Matritzenmusters ab, das mit dem Stoff in Berührung gebracht wird, sondern auch von der Zeitdauer. Liegt die Temperatur im oberen Bereich, d.h. zwischen 260 und 538°G (zwischen und 1.000⁰F), so ergibt eich eine iäntspannungsverdampfung bei einer Berührungszeit von ungefähr einer halben Sekunde im Falle von Baumwolle und bedeutet, dass praktisch das. gesamte Farbmaterial, welches in der Stoffbahn.absorbiert ist, zu der mit dem Matritzenmuster in Berührung gebrachten Oberfläche wandert. Um die Musterwalze 20 sauberzuhalten, steht

sie mit ein'er Kratz- bzw. Drahtbürste 25 in Berührung. Aufgrund von Versuchen wurde festgestellt, dass die Übertragung von Farbe vom Stoffband auf die Musterwalze 20 umso grosser ist, je niedriger die Temperatur ist. Bei den Höchsttemperaturen zwischen 516 und 538°G (zwischen 600 und 1.000⁰F), bei denen nur wenig oder überhaupt kein Farbstoff oder Pigmentmaterial auf die Musterwalze 20 übertragen wird, ist eine Reinigung der Walze fast nicht nötig, weil die jSntspannungsverdampfung und die fast sofortige Trocknung das Pigment bzw. die Farben innerhalb des Stoffbandes bindet und eine weitere Übertragung auf die Musterwalze 20 verhindert. Bei niedrigeren Temperaturen, bei denen eine geringere Geschwin-

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digkeit bzw. eine grössere Umfange berührungsf lache zwischen der Walze 20 und dem Band 10 erforderlich ist, ergibt sich eine stärkere Übertragung von Farbe vom Band 10 auf die Musterwalze 20. Die Drahtbürste 25 wird in geeigneter Weise angetrieben, z.B. durch den schematisch angedeuteten Riemenantrieb 26 von einer Kraftquelle 31 aus.

Die in Figur 2 offenbarte Vorrichtung ist der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung ähnlich, nur sind hier die Rollen 18a * und 18b* in» senkrechter Richtung in am Unterstützungsteil 24 angebrachten Schlitzen 24a bzw. 24b verschiebbar, wodurch eine leichte jüinsteilung der Uofangsberührungafläohe zwisohen

dem Band und der Musterrolle 20 erreicht wird.

Die Vorrichtung nach Figur 1 wurde gemäss Figur 4 abgewandelt, um kontrastierende Effekte auf beiden Seiten des Stoffes zu erzeugen. So umfasst die Vorrichtung nach Figur 4 jeweils mit einer Reinigungs'bürste 25 versehene Musterwalzen 20 und 20', feste Führungsrollen 58a und 58b und allgemein mit dem Bezugszeichen 59 bezeichnete bewegliche Führungsrollen 59. Die Führungsrollen 59 können von der oberen mit gestrichelten Linie angedeuteten und mit 59a bezeichneten Stellung in eine untere mit gestrichelten Linien angedeutete und mit 59*> bezeichnete Stellung verschoben werden. Wenn deshalb das Muster bzw. die Farbintensität auf beiden Seiten des Stoffes die gleiche sein soll, so werden die Führungsrollen 59 in ihre Stellung in der Mitte zwischen den Stellungen 59a und 59b gebracht. Wenn aber die Intensität auf einer Saite des Stoff es grosser sein soll

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als auf der anderen Seite, so werden die Führungsrollen 59 entweder in die obere, gestrichelt angedeutete Stellung 59a .oder in die untere, gestrichelt angedeutete. Stellung 59b geschoben, je nachdem, auf welcher Seite man die erhöhte Farbintensität wünscht. Die Führungsrollen können an einer Unterstützung zwecks Bewegung innerhalb eines Schlitzes angebracht sein, ähnlich der Befestigung der Rollen 18a^f bzw. 18b¹ nach Figur 2, oder aber in irgendeiner dem Stande der Technik bekannten und geeigneten Art angeordnet sein.

Im folgenden werden verschiedene Beispiele für geeignete Farben, Berührungszeiten und Oberflächentemperaturen für die Berührung zwischen dem Bandmaterial 10 und der Musterwalze 20 angegeben.

Beispiel 1 (Reaktivfarbstoff):

Stoff: gebleichter merzerisierter

Baumwollköper

Lösung in Klotztrog 12: 3 Unzen pro Gallone Genafix

Türkisblau FGW

12 Unzen pro Gallone Harnstoff

3 Unzen pro Gallone wasserfreies Soda

Temperatur der Klotz- _{n n}
flüssigkeit: 43 C (110⁰F)

Feuchtigkeitsgehalt des
Bandes bei 10b: 75 fi

Berührungszeit mit

Walze 20: eine halbe Sekunde

Temperatur der Walze 20: 316⁰O (60O⁰F).

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Bemerkungen: Die Ergebnisse zeigen, dass annähern 90 /ö der Farbe von der Rückseite des Stoffes zu dessen Vorderseite bewegt worden waren, wobei ein Farbbild an den Stellen verblieb, wo keine Berührung mit der Walze stattgefunden hatte und die Farbe nicht.zur Vorderseite gewandert war, sodass sich klar sichtbare und differenzierte Kontraste ergaben. Die Rückseite des Stoffes zeigte.das Muster in negativer (d.h. umgekehrter) Form (siehe Figur 7).

Beispiel 2 (Reaktivfarbstoff):

Stoff: gebleichter merzerisierter'

Baumwollköper

Lösung im Klotztrog 12: 2 Unzen/Gallone Genafix

Brilliantgelb 3G

0,5 Unzen/Gallone Genafix Rot BB 0,5 Unzen/Gallone Türkisblau FGW 12 Unzen/Gallone Harnstoff 3 Unzen/Gallone wasserfreies Soda

Temperatur der Klotzflüssigkeit: 43 C (HO F)

Feuchtigkeitsgehalt

des Bandes bei 10b: 75 i»

Berührungszeit mit¹

Walze 20: eine halbe Sekunde

Temperatur der Walze 20: 3l6°C (600⁰F).

Bemerkungen: Die Untergrundfarbe des Stoffes ist allgemein hellbraun und die mit der Walze 20 in Berührung gebrachte Fläche wurde dunkelbraun. Die Rückseite des Stoffes ist an den Stellen, an denen eine Wanderung stattfand, gelbbraun bis rötlichbraun.

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Jede Art von. Farbe kann für das Verfahren verwendet werden. . Die Verwendung der Farbe in den Mustern oder Effekten hängt von der Substantivität der Farbe, von deren Wanderungseigenschaft, deren Fixierung am Stoff und den beförderten Grad an Farbechtheit ab. Die üblichen Küpenfarbstoffe, Schwefelfarben, Azofarbstoffe, Reaktivfarbstoffe (wie in Beispiel 1 und 2) und substantive oder direkte Farbstoffe sind geeignet.

Beispiel 3 (Substantive oder direkte Farbe);

Stoff: merzerisierter Baumwollköper

Lösung im Klotztrog 12: 2 Unzen/Gallone Fastusol Türkisblau LG 150 fi

Temperatur der Klotzflüssigkeit: 71⁰C

Feuchtigkeitsgehalt des
Bandes bei 10b: 70 i»

Berührungszeit mit Walze

20: 5 Sekunden

Temperatur der Walze 20: 260°0 (500⁰F) .

Bemerkungen: JSs ergibt sich ein guter Kontrast zwischen den mit der Walze 20 in Berührung gebrachten Flächen des Stoffes und den mit der Walze nicht in Berührung gebrachten Flächen.

Beispiel 4 (Azofarbstoff):

Stoff: merzerisierter Baumwollköper

Lösung im Klotztrog 12: 1 Unze/Gallone Naphthol AS-SW

gelöst durch Kälte

Temperatur der Klotz- _o

flüssigkeit: 95 C (200⁰F)

Feuchtigkeitsgehalt des
Bandes bei 10b: 70 j4-

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Berührungszeit mit Walze 20: 5 Sekunden Temperatur der Walze 20: 26O°C (500⁰P)

Bemerkungen: Nach der Wanderung der Farbe wurde der Stoff von den Rollen (d.h. Rollen 28, Figur 1) in eine Kopplungelösung von 4 Unzen/Gallone. .Scht-Rot-Salz 3GL, geführt, gespült und getrocknet. Jä3 wurde ein guter Kontrast und eine gute Wanderung festgestellt.

Beispiel 5 (Schwefelfarbe):

Stoff: merzerisierter Baumwollköper

Lösung im Klotztrog 12: 4 Unzen/Gallone Katigen Grün,

hohe Konzentration

^Sieden? ^{ßel5st durca} 4 Unzen/Gallone Natriumsulfidflocken

2 Unzen/Gallone Natriumkarbonat

Feuchtigkeitsgehalt des
Bandes bei 10b: 70/6

Berührungszeit mit-

Walze 20: 5 Sekunden

Temperatur der Walze 20: 260⁰G (500⁰F) .

Bemerkungen: Nach der Wanderung des Farbstoffes wurde der Stoff gespült, mit Natriumdichromat und üssigsäure oxydiert, gespült und getrocknet. Bin klarer Kontrast wurde dort festgestellt, wo die Farbe an die Oberfläche gewandert war.

Die vorliegende järfindung ist nicht auf Küpenfarbstoffe beschränkt. Verschiedene Arten von. Farben (oder Farbstoffen) können verwendet werden, auch wenn sie in den herkömmlichen Verfahren schlechte Druck- oder Fixierungseigenschaften

aufwiesen. 1098 50/022 5 ' '_BAD

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Beispiel 6 (Küpenfarbe);

Stoff: Baumwollköper

Lösung im Klotztrog 12: 6 Unzen/Gallone Brilliant Indigo

8 Unzen/Gallone Glycerin 13 Unzen/Gallone Eongalit 13 Unzen/Gallone Potasche

Berührungzeit mit Walze

20: ' eine halbe Sekunde Temperatur der Walze 20: 316⁰O (600⁰F) .

Bemerkungen: Nach der Farbwanderung wurde der Stoff in neutralem Wasserdampf gealtert, oxydiert und in herkönmlicher Weise geseift. Die Wanderung war klar erkenntlich, wobei der Untergrund ein ausgewaschenes Blau (verblichen) und die berührten Flächen ein Marineblau aufwiesen.

Beispiel 7 (Küpenfarbstoff):

Die Zutaten und physikalischen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 6, doch wurde als Farbe statt Brilliant Indigo 4BV ein Indanthren Goldgelb RK verwendet. Die Behandlung nach der Wanderung war die gleiche wie im Beispiel 6.

Ergebnisse: Die Wanderung war klar erkenntlich, wobei der Untergrund gold und die berührten Flächen hellbraun wurden.

Beispiel 8 (Küpenfarbe):

Die Zutaten und physikalischen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 6, doch wurde statt der Farbe Brilliant Indigo 4 BV ein Indanthren Braun verwendet. Die Behandlung

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nach der Wanderung war die gleiche wie in Beispiel 6.

Ergebnisse: Eine Wanderung war erkenntlich, wobei der Hintergrund hellbraun und die berührten Flächen dunkelbraun wurden.

Beispiel 9 (Küpenfarbstoff):

Die Zutaten und physikalischen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 6, doch wurde statt der Farbe Brilliant Indigo 4BV ein Algol orangefarbener Farbstoff verwendet. Die Behandlang nach der Wanderung war die gleiche, wie in fieiepiei 6,

Ergebnisset Die Wanderung war zu erkennen, wobei der Untergrund orange und die berührten Flächen dunkelbraun wurden.

Beispiel 10 (Küpenfarbstoff):

Die Zutaten und physikalischen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 6, doch wurde statt Brilliant Indigo 4BY der Farbstoff Hydron-Blau verwendet. Die Behandlung nach der Wanderung war die gleiche, wie in Beispiel 6.

Ergebnisses Sine Wanderung wurde festgestellt, der Untergrund wurde purpurn, die berührten Flächen marineblau.

Das Ausmass der erzielbaren Wanderung kann verändert werden, indem man die Temperatur an der Walze variiert. Durch geeignete Einstellmöglichkeiten oder durch die Anordnung getrennter Y/ideretandselemente innerhalb der Walze können verschiedene

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Temperaturen an der Oberfläche der Walze und an den Musterflächen erzeugt werden. Die Wirkung der Wanderung zeigt sich am deutlichsten auf der Rückseite des Stoffes. Selbst .in den kühleren Bereichen, z.B. bei einer Oberflächentemperatur von nur 204°C (40O⁰J¹) variiert das visuelle Bild der. Vorderseite nur wenig von demjenigen, bei dem eine Oberflächentemperatur von 316⁰C (600⁰P) angewendet wird. Im allgemeinen scheint es jedoch der Fall zu sein, dass bei höheren Temperaturen bessere Farbintensitäten erreicht werden können. Um mehr Farbeneffekte, z.B. mit temperaturempfindlichen Farben zu erreichen, kann man den Stoff über eine Reihe von Walzen laufen lassen, auf die verschiedene Muster aufgebracht sind oder die Kontaktstreifen .bzw. -Leisten aufweisen, die an anderen Stellen angebracht sind, als die Streifen oder Leisten einer anderen Walze, und welche eine andere Temperatur aufweisen. Eine Anordnung gemäss dieser Ausführungsform ist in Figur 3 gezeigt. Das Bandmaterial 10, das von einer der Rollenkombination 17 (Figur 1) ähnlichen Spannvorrichtung kommt, wird über eine erste Kombination 50 aus Führungswalzen und Musterwalze geführt, die zum Beispiel eine Temperatur von 149⁰C (300⁰F) aufweisen kann. Dann wird das Band über eine danach angeordnete Kombination 51 aus Führungswalzen und Musterwalze geführt. Die Musterwalze der Kombination 51 wird auf eine unterschiedliche Temperatur erhitzt, z.B. auf 204°C (400⁰F)₁ und die Musterwalze einer weiteren Kombination 52 aus Führungswalzen und Musterwalze, über welche die Bahn anschliessend geführt wird, kann auf eine Temperatur von 260⁰C (500⁰F)

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erhitzt sein. Jede der Musterwalzen wird mit einer Reinigungsbürste 25 versehen. Die allgemeine Anordnung der Kombinationen 50, 51f 52 aus Führungswalzen und Musterwalzen kann der in Figur 1 gezeigten Anordnung ähnlich sein, mit der Ausnahme, dass eine Veränderung der Kontaktfläche nicht nur durch eine seitliche Bewegung der Führungsrollenunterstützung erreicht werden kann, sondern eine mittlere Führungswalze kann zu einem Paar Musterwalzen gehören und eine Schwenkbewegung der diese mittleren Führungswalzen unterstützenden Joche kann vorgesehen sein.

Wie schon oben erwähnt, hängt die Dauer der Berührungszeit des Stoffes mit der Musterwalze von dem Ausmass der von der bzw. den erhitzten Musterwalzen auf die Oberfläche des Materials aufgestrahlten Hitze, von der Art des verwendeten Stoffes und der Menge an Feuchtigkeit ab, die durch Schnell- bzw. Entspannungsverdampfung verdampft wird und eine besondere Farbintensität durch Wanderung erzielt. In jedem Fall muss das Gewebe bzw. der Stoff bei Erreichung des Trocknungspunktes sofort von der erhitzten Oberfläche entfernt werden, um ein Versengen des Stoffes oder eine andere nachteilige Auswirkung auf den Stoff zu verhindern. Steigt die Be runnings tempera tür über ca. 427⁰G (800⁰F) und nähert sich 538⁰C (l.000°F), so wird der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb eines Bruchteiles einer Sekunde bis zum Trocknungspunkt verdampft, es zeigt sich kein Versengen bzw. keine Beschädigung der Fasern, wenn der Stoff die erhitzte Musterwalze unmittelbar nach jSrreichung der 100 %igen Verdampfung des Feuchtigkeitsgehaltes im Stoff verlässt. Dar verwendete Stoff braucht nicht glatt zu eeinj

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ORSGlHAL

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gerippte Stoffe, wie Cordsamt, können gleicherweise gemäse der vorliegenden Erfindung behandelt werden.Bei einer solchen Behandlung wird man feststellen, dass die Portwanderung zu den oberen Abschnitten des Stoffes und nicht zu den dazwischenliegenden Vertiefungen stattfindet, so dass z.B. die Furchen des Cordsamtes den Hintergrund bilden, also die nichtgewanderte Farbe aufweisen. Das führt zu einer besonders hübschen Y/irkung.

Die am Berührungspunkt der Musterwalze mit dem feuchten Stoff erzeugte Aasbeute bzw. Jarbintensität übertrifft die durch Druckmethoden erreichte Haftintensität. Der Grund für diese offensichtlich erhöhte Ausbeute bzw. erhöhte Farbintensität mag in der heftigen JSntspannungsverdampfung liegen, die an der Berührungsstelle der erhitzten Walze mit dem Stoff stattfindet und Wasserdämpfe hoher Temperatur erzeugt, die offensichtlich die Reaktion der in der Farblöaung enthaltenen Produkte mit dem Stoff verbessern. Das wird besonders offensichtlich, wenn auf wasserlöslichen Farbstoffen mit reduzierenden chemischen Substanzen gewonnene Färbungen auf den Stoffen bei Temperaturen zwischen 204 und 399⁰C (400 bis 75O⁰F) durch JSntspannungsverdampfung beeinflusst werden können. Durch die schnelle Verdampfung an der Berührungsstelle werden augenscheinlich die im Körper des Stoffes bzw. Tuches enthaltenen und bei diesem Punkt des Verfahrens noch nicht fixierten Farbstoffe, Pigmente oder chemischen Substanzen an die Oberfläche bewegt. Die Anhäufung

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dieser Substanzen in den begrenzten Berührungsflächen mit der erhitzten Musterwalze, gefördert durch die schnelle Verdampfung der Feuchtigkeit, führt zu Farbintensitäten mit sehr hohen Ausbeuten. Sine verschiedenfarbige gesteuerte Färbung durch Wanderung von Farbstoffen und der chemischen Substanzen kann auch bei Garnen, Kettfäden, Werg oder anderen nicht verwobenen bzw. nicht verarbeiteten Stoffen erreicht werden, die in der gleichen Weise, wie oben in Bezug auf Tuche bzw. Stoffe beschrieben wurde, verarbeitet werden. Zusätzlich können gewünschte physikalische Veränderungen ±_n diesen Stoffen sowie in den Tuchen dadurch erreicht werden, dass man wandernde chemische Substanzen, Harze und Lösungsmittel verwendet, die keine färbenden Substanzen enthalten. Man kann z.B. eine Stoffbahn durch einen Klotztrog führen, der eine schwache Natronlauge enthält, welche zu schwach ist, um das darauffolgende Färben au beeinflussen. Bringt man aber eine erhitzte Matritze in der gleichen Weise-auf den Stoff auf, wie sie oben im Zusammenhang mit mittels Farbstoffen geklotzten Tuchen beschrieben wurde, so werden durch die Wanderung zu den mit der Matritze in Berührung gebrachten Flächen und folglich durch die Konzentration der Natronlauge in diesen Flächen merzerisierende Wirkungen hervorgerufen, die - wie in der Technik bekannt ist - physikalische Veränderungen im Stoff hervorrufen können (d.h. Plisse oder Falten) oder gegebenenfalls Farbeffekte während des nachfolgenden Färbens erzeugen.

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Es ist wohl klar, dass die obigen Angaben sich nur auf eine bevorzugte Aueführungsform der Erfindung beziehen und dass die Anmeldung alle Veränderungen und Abwandlungen des Beispiele einschliessen, das hier zum Zwecke der- Offenbarung der Erfindung angegeben wurde, sofern sie nicht vom Geist und Rahmen der Erfindung abweichen.

/ Patentansprüche:

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Claims (20)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Erzeugung von Mustern auf der Oberfläche von Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet,, daß man auf das Textilmaterial eine Flüssigkeit aufbringt, die aus einer chemischen Substanz besteht oder eine solche enthält, die als solche oder von der eine Komponente bei der örtlich begrenzten Aufgabe von Wärme, von einem kühlen Bereich zu einem wärmeren Bereich wandert, daß man die überschüssige Feuchtigkeit aus dem Textilmaterial entfernt und man dieses, während es noch feucht ist,einer heißen Matrize einer solchen Temperatur so lange aussetzt, daß die Flüssigkeit unter den beheizten Bereichen verdampft und die Wanderung der Flüssigkeit oder einer Komponente dieser Flüssigkeit von den unbeheizten Bereichen zu den beheizten Bereichen dieser Matrize bewirkt und eine Konzentrationserhöhung dieser Flüssigkeit oder einer Komponente dieser Flüssigkeit in den beheizten Bereichen, verglichen mit den unbeheizten Bereichen erzielt wird.

2.) Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Hitze unterhalb von 538 C (1.00O⁰P) liegt.

3.) Yerfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Hitze im Bereich zwischen 204 und 371⁰C (400 bis 700⁰P) liegt.

4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung der Hitze auf den Stoff der Stoff gleichzeitig mit einer erhitzten, das erwähnte Muster aufweisenden Matritze in Berührung gebracht wird.

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(Art 7 fi Abs. 2 Nr. 1 Sate 3 des S»deru(waew. v. 4.S.1S«» ^BAD

- Patentansprüche -

5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daas die Oberflächentemperatur der erhitzten Matritze im Bereich zwischen 204 und 538⁰C (400 bis 100O⁰P) liegt.

6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Anwendung der Hitze weniger als 30

Sekunden beträgt.

7.) Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass die Dauer der Anwendung von Hitze im Bereich von 0,5 bis 5 Sekunden liegt.

8.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei" Aufbringung der Substanz der Stoff gefärbt wird und die Feuchtigkeit aus dem Stoff entfernt wird, so dass der Feuchtigkeitsgehalt vor Anwendung der

Hitze im Bereich-von 30 bis 125 i» des Gewichtes des Stoffes bzw. Tuches liegt.

9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsgehalt im Bereich zwischen 50 und 100 i» des Gewichtes des Stoffes bzw. Tuches liegt.

10.) Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Farbmuster in einem Band aus Textilstoff erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff mit einer flüssigen, Wanderungseigenschaften aufweisenden Substanz geklotzt

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- Patentansprüche -

wird, dass die Feuchtigkeit aus dem Stoff bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 50 bis 100 i» des Gewichtes des Stoffes entfernt wird und dass der Stoff

mit einer erhitzten, das erwähnte Muster aufweisenden Matritze in Berührung gebracht wird, wobei die Kontaktdauer und die Oberflächentemperatur der Matritze nicht über einen Punkt der vollständigen iäntspannungsverdampfung der im Stoff enthaltenen Feuchtigkeit liegt und wobei am Berührungspunkt der Matritze mit dem Stoff eine Wanderung der erwähnten * Substanz im Stoff zur Berührungsfläche des Stoffes mit der Matritze stattfindet.

11.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Matritze von einer Walze gebildet wird, und bei Berührung der Stoffes mit der erhitzten Matritze bzw. Walze der Stoff um die Walze geführt wird.

12.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Substanz aus einem Farbstoff besteht,

welcher eine reduzierende und chemische Substanz enthält und dass bei Berührung des Stoffes mit der Matritze der Stoff mit der Matritze bei einer Temperatur in Berührung gebracht wird, bei der eine iSntspannungsverdampfung der im Stoff enthaltenen Feuchtigkeit bewirkt wird, um Wasserdämpfe zu erzeugen und dadurch die Reaktion der Produkte im Farbstoff und des Stoffes

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- Patentansprüche -

bzw. Tuches zu erhöhen und sowohl eine Wanderung des Farbstoffes zu den Oberflächengebieten des Tuches, die mit der Mätritze in Berührung stehen, sowie eine Fixierung des Farbstoffes in diesem Tuch herbeizuführen.

13.) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

dass der Stoff bzw. das Tuch ein faserfö'rmiges Material und der Farbstoff wasserlöslich ist.

14.) Vorrichtung zur Erzeugung eines Musters auf der Oberfläche eines Textilmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Flüssigkeitszugeber, der eine Flüssigkeit auf das Textilmaterial aufgibt, die entweder als solche oder von der eine Komponente bei der Aufgabe von örtlich begrenzter Hitze auf das Textilmaterial von kühleren Bereichen zum heißeren Bereich wandert» ferner einen Feuchtigkeitsentferner, der die überschüssige Feuchtigkeit von dem solchermaßen behandelten Material beseitigt und einen Transporteur aufweist, der das noch feuchte Material mit einer erhitzten Matrize bei einer solchen Temperatur und eine solche Zeitlang in Berührung bringt, daß die Flüssigkeit aus den erhitzten Bereichen verdampft wird und die Wanderung der Flüssigkeit oder einer Komponente dieser Flüssigkeit zu den erhitzten Bereichen dieses Textilmaterial bewirkt wird.

15.) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelvorrichtung angebracht ist, um den tflüssigkeitsgehalt des Stoffes vor Weitertransport des Stoffes über die Mätritze zu regeln.

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16.) Vorrichtung nach Anspruch 14 zur Verwendung für ein Bandmaterial bzw. ein Band aus Stoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Matritze von einer Musterwalze gebildet wird und Eührungerollen bzw. -Walzen dafür sorgen, dass das Bandmaterial in die Musterwalze geführt wird.

17.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung der Achse der ITührungsrollen "bzw. -Walzen relativ zur Stellung der Achse der Musterwalze einstellbar ist, um das Ausmass an Umfangsberührung des Bandmaterials mit der Musterwalze zu steuern.

18.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Musterwalze auf eine Temperatur im Bereich von 204 bis 556⁰C (400 bis 1000⁰F) erhitzt wird.

19·) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung und die am Umfang befindliche Kontaktfläche so angeordnet sind, dass die Berührungszeit des Bandmaterials mit der Musterwalze im Bereich von 0,5 bis 5 Sekunden liegt.

20.) Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Transporteinrichtung und

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- Patentansprüche - »610969

die am Umfang befindliche Kontaktfläche zwischen Bandmaterial und Musterwalze sowie die'Temperatur der

Musterwalze relativ zueinander so eingestellt werden, dass die im Bandmaterial enthaltene Flüssigkeit in der Berührungsfläche zwischen Musterwalze und Bandmaterial im wesentlichen vollständig verdampft ist, wenn das Bandmaterial die Berührungsfläche der Musterwalze verläset. .

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