DE1635193A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Fixieren von Farbstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Fixieren von Farbstoffen Es ist bekannt, daß man Farbstoffe auf Textilmaterialien aus synthetischen, regenerierten und nativen Fasern fixieren kann, indem man die mit den aufgebrachten Farbstoffen versehene Ware der Einswirkung einer Druckdampfatomosphäre von etwa 0,5 bis 2 atü aussetzt. Für diese Behandlung werden Druckkammern (z.B.-der Sterndämpfer) verwendet, in denen das mit der Parbstofflösung bzw. Farbstoffdispersion imprägnierte Textilmaterial gehängt bzw. aufgenadelt und nach Schließen der Kammer, durch Einblasen von Dampf', der erwünschte Druck erzeugt wird. Die Fixierung kann auch 3n sogenannten Kontinue-Druckdämpfern erfolgen, bei deren Anwendung das mit dem Farbstoff imprägnierte Textilmaterial kontinuierlich durch den unter Druck stehenden Dämpfer geführt wird. Beide Arten der Druckdämpfer besitzen jedoch deutliche Nachteile. So beansprucht das diskontinuierliche Dämpfen in einer Kammer durch das Aufhängen bzw. Aufnadeln der Ware und das nachträgliche Einblasen des Dampfes einen erheblichen Zeitaufwand. Ferfier können gemäß dieser Arbeitsweise nur kleine bis mittlere Partien gei'#«irbt vierden. Aufgrund dieser negativen Faktoren ist das vorstehend angegebene Verfahren nicht wirtschaftlich. In ähnlicher Weise ist auch die Verwendung von Kontinue-Druckdämpfern besonders beim Färben von Synthesefasern mit wirtschaftlichen Nachteilen verbunden. Die Kontinue-Druckdämpfer sind üblicherweise mit einem Wareninhalt von etwa 60 m ausgelegt. Bei einer Dämpfzeit von ? Minuten und einem Dampfdruck von 1,8 atü, wie dies für Färbungen von Polyesterfasern mit Dispersionsfarbstoffen zur Erzielung guter Farbausbeute unter optimalen Bedingungen erforderlich ist, beträgt die Arbeitszeit für eine Metrage von z. B.
• 3 600 m daher zwei Stunden. Hieraus geht hervor, daß die Produktionsgeschwindi.@keit des bekannten Verfahrens verhältnismäßig gering ist. An den Dämpfprozeß schließt sich im allgemeinen ein Nachbehandlungsprozeß an, für den wiederum eine gesonderte Anlage benötigt wird und der nur beim Kontinue-Druckdämpfen kontinuierlich in das Dämpf-Verfahren eingebaut werden kann. Der Maschinenpark für die herkömmlichen Druckdämpf-Verfahren besteht somit aus-dem Dämpfer und der Nachbehandlungsanlage, wobei speziell für die Nachbehandlungsvorrichtung, besonders dann, wenn es sich um eine kontinuierlich arbeitende Anlage (z. B. eine Breitwaschanlage) handelt, viel Platz beansprucht wird. Es wurde nun gefunden, daß man zu einem wesentlich wirtschaftlicheren und bezüglich der erforderlichen apparativen AusrüstunE raumsparenderemVerfahren zum Fixieren von Farbstoffen auf Textilmaterialien aus synthetischen, regenerierten oder nativen Fasern oder aus Misrhungen°dieser Fasern mittels Druckdämpfung gelangt, wenn man das mit einer wäßrigen Farbstofflösung oder Farbstoffdisper::3ion imprägnierte Textilmaterial auf eine hohle*,--an den Stirnflächen abgedichtete perforierte Rolle aufdockt und anschließend in einer abgeschlossenen Kammer in einer. Wasserdampfatmosphäre unter einem Druck von 0..,5 bis 5.0 atü verweilen läßt. Zweckmäßigerweise wird der Dampfdruck beim vorstehend gekennzeichneten Verfahren im Bereich von 1.0 bis 3.0 atii liegen. Der für die Fixierung der Farbstoffe einzuhaltende Dampfdruck rihhtet sich dabei in erster Linie nach dem zur Anwendung gelangenden Farbstoff, der Parbstoffmenge und eingesetzten Textilmaterial. Im allgemeinen werden für die Fixierung der Farbstoffe auf synthetischen Fasern die höheren Druckebenötigt, wobei insbesondere bei Polyesterfasern Drucke von 1.5 bis 2.5 atü vorteilhaft sind. Die Behandlungszeit in der Druckkammer, d. h. die Verweilzeit des mit dem Farbstoff imprägnierten Textilmaterials unter dem entsprechenden Druck, beträgt je nach Farbstoffklasse. Farbtiefe und Textilmaterial 2 bis 60 Minuten, im allgemeinen sind 10 bis 30 Minuten ausreichend, wobei wiederum beim Einsatz von synthetischen Fasern im allgemeinen die längere Verweilzeit erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren bedeutet gegenüber den herkömmlichen Arbeitsweisen zur Fixierung von Farbstoffen durch Druckdämpfung eine wesentliche Frhöhung der Produktionsgeschwindigkeit. Wird beispielsweise eine Metrage von 3 600 m eines Gewebes aus Polyesterfasern mit einer Geschwindigkeit von. ##C in pro Minute mit einer Plotte geklotzt, die !In Liter Wasser die für die Erzeugung eines tiefen Blautons benötigte r!Ienipe eines Dispersionsfarbstoffes .enthält, das geklotzte Gewebe mit gleicher GescYtaindigkeit Icontinuierlich auf die in der K«.mrrie_- befindliche Rolle laufen, gelasren, die Kammer geschlossen und mit Dampf auf einen Druck von 2 atü gebracht,-so ist nach einer Auf'hei.zzeit von 30 Minuten und einer Verweilzeit von 20 Minuten, die Färbung, abgesehen von der Nachbehandlung, innerhalb von insgesamt 95 Minuten abgeschlossen. Gegehtiber der Durchf";hrung der gleichen Färbung auf' einem Kontinue-Druc''dämpfer wird somit ein Zeitgewinn von 25 flinuten oder rund 21 %, erzielt, wobei die Aufheizzeit des Kontiriue-Dr,uclcdämpfers nicht mitgerechnet wurde. Bei -der für die. Durchführun ; aes erfindungsgemäßen Fixierungsverfahren:s benutzten ': orri.chtung handelt es sich um . eine Anlage, in der das mit dem Farbstoff imprägnierte Textilmaterial nacheinander der-Druckdämpfung und der Nachbehandlung ausgesetzt wird. Diese Vorrichtung besteht . im wesentlichen aus einer praktisch luftdicht abschließbaren Druckkammer (1), in der als Trägerelement für die aufgedockte Ware (?_ )@ eir=e hohle Rolle (4) in horizontaler Lage angeordnet ist. Während der Rollenmantel mit einer Perfo-

  ration ( 3) versehen- ist, durch welche vom Kern der Bo11 e

  Flüssigkeiten gedr;°ckt werden, sind die Stirnflächen der

  u-c1

  Rolle abgedichtetydurch Anschlußstutzen mit Flüssigkeits-

  zuleitungsrohren (5) verbunden, mittels denen man die Nachbehandlungsflotten in den Rolleninhalt bringt. Die Rolle ist um ihre Achse beweglich und läßt sich gegebenenfalls mit, Elfe -ei:-es «otors (F) ir. ;lotation versetzen. Der Durchmessender Rolle kann den-Jeweiligen Verhältnissen und technischen Erfordernissen angepaßt werden. Im allf;emeineri werden Rollen mit einem Durchmesser von etwa 10 bis etwa 50 cm gewählt. Es können jedoch auch noch größere Rollen z. B. bis zu einem Durchmesser von etwa 70 cm zur Anwendung gelangen. Die Breite der Rolle richtet sich nach den zu behandelnden Textilmaterialien und beträgt meist etwa 90 bis 200 cm. Die mit dem Textilmaterial in Berührung kommende Perforation der Rolle soll zweckmäßig möglichst feinporig sein, der Abstand zwischen den Poren im allgemeinen nicht mehr als 30 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm, der Porendurchmesser etwa 5 bis 30 mm betragen. Die Kammer kann mittels entsprechender Zuleitungen (7) durch Dampf, der gegebenenfalls durch einen am Boden der Kammer befindlichen Sumpf (8) gedrückt wird, unter Druck gesetzt werden.
• Der Boden der Vorrichtung ist mit einer Ablaßvorrichtung (11) versehen. Es ist auch möglich,-den Dampf durch die Perforation der Rolle und damit durch das Textilmaterial in die Kammer zu drücken, sofern geeignete Zuleitungen (9) vorhanden sind. Die Druckkammer ist gegebenenfalls mit besonderen Evakuiervorrichtungen (10) versehen, die es gestatten, in der Kammer einen Unterdruck zu erzeugen. In die Druckkammer können schließlich für die Bereitung von überhitztem Druckdampf geeignete Heizelemente (12),z. B. elektrisch beheizte Stäbe oder Heizregister, eingebaut werden, die vorteilhaft zur Verhinderung von Kondenswasserbildung als Deckenheizung ausgebildet sind. Ein Ausfiih rungsbeispiel für eine erfindungsgemäß verwendete Fixier- und Nachbehandlungsvorrichtung ist in der weiter unter? angegebenen Zeichnung im Querschnitt schematisch dargestellt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung der vorstehend erläuterten Vorrichtung kann das Aufrollen des mit der Farbstofflösung bzw. Farbstoffdispersion imprägnierten Textilmaterials außerhalb oder innerhalb der Dampfkammer erfolgen. Sobald sich die Rolle in der Kammer befindet, wird di.e Kammer geschlossen, mit Wasserdampf unter Druck gefüllt und die auf der Rolle aufgedoekte Ware bis zur Fixierung der Farbstoffe der Einwirkung der Druckdampfatmosphäre ausgesetzt. Der in der Kammer befindliche Dampf kann hierbei gegebenenfalls z. B. mittels elektri:.seher=-Heizung noch zusätzlich erhitzt werdet, so daß in der Kammer anstelle von Sattdampf überhitzter Wasserdampf vorliegt.
• Nach Ablauf der erforderlichen Verweilzeit wird der Druck abgelassen und anschließend werden die für das Nachbehandeln erforderlichen Flotten durch die Perforation der Rolle und das aufliegende Textilmaterial gedrückt. Es ist auch möglich, die Rolle während der Nachbehandlung in Rotation zu versetzen, wobei durch die auftretenden Fliehkräfte der Durchfluß der Nachbehandlungsbäder durch die Perforätion und die aufgedockte Ware begünstigt wird. Die Umdrehungszahl der Rolle richtet sich hierbei nach der Dichte des Textilmaterials und der Große der Partie. Im allgemeinen werden 50 bis 500 Umdrehungen pro Minute angewendet, meistens sind 300 bis 400 Umdrehungen pro Minute ausreichend. Der Durchfluß der Flotten durch das aufliegende Textilmaterial kann zusätzlich dadurch erleichtert werden, daß man durch geeignete Evakuierungsvorrichtungen fier die Zeit der Nachbehandlung in der Kammer einen Unterdruck erzeugt. Der gegebenenfalls anzuwendende Unterdruck beträgt 100 bis 600 Torrim allgemeinen 250 bis 450 Torr. Ein besonders schneller und/oder guter Reinigungseffekt läßt sich erzielen, wenn diese beiden Maßnahmen, die Rotation der, Rolle und die Anlegung eines äußeren Unterdruckes kombiniert werden. Mit Hilfe einer geeigneten Auffangvorrichtungen können schließlich die einzelnen Nachbehandlungsbäder gesammelt und dem Textilmaterial erneut zugeführt werden.
• Das beanspruchte Verfahren eignet sich nicht nur nüm Fixieren von Färbungen, sondern läßt sich gleichermaßen auch für den Textildruck einsetzen. Hierbei werden die Druckpasten riaeb den bekannten Verfahren auf das Textilmaterial. aufgebracht, anschließend wird getrocknet, danach das bedruckte und getrocknete Textilmaterial auf die Rolle gebracht und in der erfindungsgemäßen Weise der Fixierung unterworfen und fertiggestellt. Für die Fixierung von Farbstoffen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das_Textilmaterial in den verschiedensten Verarbeitungszuständen, meist in Form von Geweben oder Gewirken, vorliegen: Hierzu eignen sich besonders Fasermaterialien von synthetischer Herkunft, beispielsweise solche aus Polyestern, Polyamiden oder Polyacrylnitrilen. In vorteilhafter Weise können jedoch auch Textilmaterialien aus regenerierter Cellulose, wie z. B. Zellwolle, oder aus nativen Fasern, wie z. B. Baumwolle, Wolle oder Leinen, verwen$et werden.'Häufig werden Mischmaterialien, z. B. solche-aus Polyester- und_Cellulosefasern oder Polyesterfasern und-Wolle, zum Einsatz gelangen. Für das vorliegende Verfahren kommen im Prinzip alle unter Hitzeeinwirkung auf den betreffenden Materialien fixierenden Farbstoffe in Frage. Solche Farbstoffe sind hinlänglich bekannt und die Auswahl hängt in erster Linie-von der Art des angewendeten Textilmaterials ab. So werden z. B. zum Färben von Polyesterfasern Dispersionsfarbstoffe eingesetzt, während man zum Färben von Polyamidfasern Säure- oder Dispersionsfarbstoffe verwendet. Für die Herstellung der Färbungen bzw. Drucke auf Cellulosefasern kommen z. B.-die bekannten Direktfarbstoffe oder die Reaktivfarbstoffe, letztere unter Zusatz von Alkalien, in Betracht. Zum einbadigen Färben von Mischgeweben eignen sich im Falle von Polyester-/Cellulose-Fasermischungen ganz besonders die Leukoküpenestei--Farbstoffe, Wie sie z. B. unter dem Handelsnamen "Anthrasole" bekannt sind. Bei Verwendung dieser Farbstoffe ist neben dem Zusatz eines Säurespender:-. die Mitverwendung von Natriumnitrit besonders vorteihaft. Neben diesen Farbstoffen können-jedoch auch für das einbadige Färben von Polyester-/Cellulose-Fasermischungen Klotzbäder verwendet werden, die neben Dispersionsfarbstoffen ntnch Direktfarbstoffe oder Reaktivfarbstoffe und Alkali enthalten. Die vorgenannte Aufzählung soll das erfindungsgemäße Verfahreh keineswegs einschränken, sondern nur erläutern.
• Als Nachbehandlungsflotten kommen verfahrensgemäß die gleichen Spül-, Absäuerungs-, Seif- und Reduktionsbäder zur Anwendung, wie sie beim Färben der betreffenden Textilmaterialien mit den entsprechenden Farbstoffklassen üblicherweise in Gebrauch sind.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. -,'er.ahren zum Fixieren von Farbstoffen auf Tc:xt.i.lmaterß.al.icr: aus synthetischen, regenerierten oder nativen Faser=t oder aus Mischungen dieser Fasern mittels Druc=LdC,r."?f iing, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit einer wäßrigen F,-irbstofflc>sung oder harbstof f-' disperäion imprägnierte Textilmaterial auf eine hohle, an der, "tirnfläclheri ai')fedichtete perforierte Rolle aufdockt und anschli e;?end i.ri einer abgeschlossenen Eammer in einer Wasserdampfatmosphäre unter einem ]Druck von 0.5 bis 5.0 atü verweilen läßt. ?_. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennjeichnei:, daß man nach Ablasen c@es Druckdampfes die Nachbe- handlunf;c Clotten vom lern der- Rolle durch die Per- :.'c)ration und die Textilauflage druckt. j. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man nneh Zulauf der 14=ichbehandlungsflotten in der Kammer einen Unterdruck erzeugt und/oder die Rolle in Rotation versetzt. @1. Zlorri("htiriii." zur Durchfiihrung des Verfahrens nach [ina'aI'Üll.c@r, 1 bis 3, be:; @c@icr.d aus einer absclil i eii;1)f;ren Iiruclcl::@.@r@cr@er und etrlf:i' 1r' horizontaler Lage angeordi@C:terr h(')i:l_f;i Rolle als Trägert--lemerit für die c:c.c:@ t,@: ;Aare und n@ir:cicater@:; c ii.em Rohr, zum Fir 1 ei .en I)r#ur#,l;-dampt' bzw. dadurch gci;.ennl@iCYü@et, d=i.:i der l@i:irit;el der ?'..olle mit einer Perforation ver,.:ehen ist und ci_ic abgedichtet sind. 5. Anspruch J;, dadurch ifc@::fnnzeich:i;at, cjzc;s diu der Rolle mit Arischlußstutzen für bzw. vanipfzul.eiturif;:3ruhre versehen sind. 6. Vorrichtung nach Anspruch JI, dadurch gekenn=:eichnet, d:3ß die Rolle um ihre Achse beweglich ist und gegebenenfalls mit Hilfe eines Motors in Rotation versetzt werden kann. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer ivakuierungsvorrichtungen enthält. -. Vorrichtung nach Anspruch li, dadurch gekennzeichnet, daB die Druckkammer elektrische Heizelemente enthält.