DE1785701A1 - Verwendung einer unter saugzug eines erhitzten gases stehenden, perforierten siebtrommel zum kontinuierlichen fixieren von heissfixierbaren farbstoffen auf ganz oder teilweise aus synthetischen fasern bestehendem textilgut - Google Patents

Description

Hoechst AG

6000 Frankfurt

Fleissner GmbH A 166 Auss. I

6073 Egelsbach 9. April 1975

"Verwendung einer unter Saugzug eines erhitzten Gases stehenden, perforierten Siebtrommel zum kontinuierlichen Fixieren von heißfixierbaren Farbstoffen auf ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehendem Textilgut"

Die Erfindung betrifft das kontinuierliche Fixieren von auf bahnförmiges, ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehendes Textilgut aufgebrachten, heißfixierbaren Farbstoffen bei Temperaturen von etwa 180 bis 230 °C.

Beim sogenannten Thermosolprozeß wird das mit Zubereitungen von Farbstoffen, die unter Wärmeeinwirkung fixieren, bedruckte oder geklotzte und getrocknete Textilmaterial einer Hitzebehandlung unterworfen. Hierbei kommen Textilmaterialien in Betracht, die aus synthetischen Fasern oder aus Mischungen von Synthesefasern mit natürlichen Fasern bestehen. Zur Durchführung der Hitzebehandlung wird nach den Angaben in "Textil-Rundschau", 1959, Seite 571 bis 580, sowie in "Melliand Textilberichte", 1964, Seite 289 bis 295, das Textilmaterial vielfach durch einen sogenannten Spannrahmen geführt, in dem auf das sich horizontal bewegende Textilmaterial heißes Gas, meistens erhitzte Luft, mitunter auch überhitzter Wasserdampf oder ein Gemisch aus Luft und überhitztem Wasserdampf, von beiden Seiten aufgeblasen wird. Die Führung des Textilmaterials durch den Spannrahmen erfolgt mittels Nadeln oder Klammern, sogenannte Kluppen, die das Textilmaterial an den Kanten festhalten und die gewünschte Warenbreite regeln. Die angewandten Temperaturen richten sich nach den zu fixerenden Farbstoffen und nach den Fasermaterialien. Sie liegen im allgemeinen im Bereich von etwa 180 bis 230 °C. Die bei dieser Arbeitsweise erforderliche Erhitzungsdauer beträgt durchweg etwa 30 bis 60 Sekunden, bei sehr tiefen Tönen, z.B. Schwarz, Dunkelbraun oder Marineblau, werden mitunter sogar bis zu 90 Sekunden benötigt. Durch die Hitzebehandlung erfolgt neben der Fixierung des Farbstoffes gleichzeitig eine Fixie-

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rung des synthetischen Fasermaterials.

Wie aus der Zeitschrift "Textil-Rundschau" loc. cit. weiter hervorgeht, kann eine Farbstoff-Fixierung auch in der Weise durchgeführt werden, daß das Gewebe über von innen her beheizte Trommeln läuft; dieses als"Kontaktfixierung"bezeichnete Verfahren, bei dem das Gewebe direkten Kontakt zur beheizten Zylinderoberfläche hat, zeigt den Nachteil, daß wegen unterschiedlich starker Fixierung von Auflagestellen und Rückseite der Gewebebahn Zweiseitigkeit auf der Ware entsteht. Außerdem verhärtet der Warengriff.

Zur Hitzebehandlung von Textilmaterial, bei der erhitztes Gas, gegebenenfalls bei Temperaturen im Bereich des Erweichungspunktes von synthetischen Fasern, durch die auf perforierten Transportmitteln ausgebreitete Ware gesaugt wird, hat man bereits Siebtrommeln vorgeschlagen. Solche rotierende Siebtrommeln sind beispielsweise zum Trocknen von breiten Warenqualitäten ("Spinner und Weber + Textilveredelung", 1959, Seite 347), zum Auskondensieren einer auf das Fasermaterial aufgebrachten Knitterfestausrüstung (DT-AS 1 214 639), zur Thermofixierung und Schrumpfbehandlung von ungefärbten synthetischen Fasern auf Polyester- und Polypropylenbasis in Form von Kabeln oder geschnittenen Fasern ("Chemiefasern", 1963, S. 719 und 720) sowie zur Farbstoff-Fixierung durch Dämpfen mit Sattdampf (Z. ges. Textilind. 1960, Nr. 5, S. 164 - 167) benutzt worden. Derartige Siebtrommeln bestehen aus perforierten Blechen, die im Falle ihrer Verwendung zum Trocknen von losem Fasermaterial (DT-Gbm 1 827 019) oder zum Trocknen von Spinnbändern (Reyon 1959, S. 226-228) mit siebartigen Geweben als Trommelbelag versehen sind, damit auch kurze Einzelfasern trotz des darauf einwirkenden Saugzuges auf der Trommeloberfläche zurückgehalten werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum schnellen, gleichmäßigen und faserschonenden Fixieren von heißfixierbaren Farbstoffen auf ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehendes Textilgut zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum kontinuierlichen Fixieren von auf bahnförmiges, ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern

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bestehendes Textilgut aufgebrachten, heißfixierbaren Farbstoffen bei Temperaturen von etwa 180 bis 230 °C eine unter Saugzug eines erhitzten Gases stehende Siebtrommel verwendet wird, die mit einem engmaschigen Siebgewebe mit Diagonalfadenstruktur bedeckt ist, das seitlich elastisch an der Siebtrommel abgestützt ist.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß die für eine vollständige Fixierung der Farbstoffe erforderliche Erhitzungsdauer mit der Vorrichtung nach der Erfindung erheblich kürzer ist als beim Fixieren bei gleicher Temperatur nach den bisher üblichen Arbeitsweisen, z.B. auf dem Spannrahmen. Bei dem erfindungsgemäßen Durchleiten von erhitztem Gas durch das Textilmaterial sind je nach Farbstoff und Textilmaterial im allgemeinen Fixierzeiten bis zu etwa 20 Sekunden ausreichend. In den meisten Fällen kann mit einer Fixierdauer von etwa 4 bis 10 Sekunden gerechnet werden. Bei sehr leichtem Gewebe und hellen Farbstoffen können diese Zeiten auch noch unterschritten werden. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzuhaltenden Fixiertemperaturen sind den jeweiligen Verhältnissen anzupassen. Sie richten sich vor allem nach den zur Anwendung kommenden Texti!materialien und den Synthesefasern, aus denen die Texti!materialien bestehen.

Durch die Verwendung von mit feinmaschigem Siebgewebe überzogenen Siebtrommeln werden gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile erzielt:

1. schnelle Fixierung des Farbstoffes und die damit verbundene große Produktionsgeschwindigkeit;

2. größere Faserschonung;

3. keine Farbstoffmigration.

Ferner wird bei dem natürlichen Faseranteil bei Mischgeweben die Gefahr des Vergilbens der natürlichen Fasern bei hohen Temperaturen verringert, während bei synthetischen Fasern mit höheren Temperaturen gearbeitet werden kann, ohne daß eine Erweichung und damit verbundene Verklebung der Fasern eintritt. Durch die Möglichkeit , höhere Temperaturen anzuwenden, können auch Farbstoffe verwendet

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werden, die ansonsten nur in hellen Tönen fixiert werden (z.B. marineblau).

Wie bereits betont, bewirkt die anmeldungsgemäße Verwendung der unter Saugzug eines Gases stehenden, perforierten Transportmittel egale und gleichmäßige Färbungen. Es verteilt die durchströmende heiße Luft außerordentlich gleichmäßig. Ein geradliniger Durchtritt der erhitzten Luft durch das Gewebe ist nicht möglich. Es bilden sich kleine Luftwirbel innerhalb und unmittelbar hinter dem Siebgewebe, die dann auf jeden Teil der Gewebeoberfläche treffen (Turbulenzerscheinungen) . Bei der jetzt einsetzenden Stauwirkung wird jede Einzelfaser über den gesamten Querschnitt schnell aufgeheizt. Außerdem wirkt das Siebgewebe infolge der hohen Maschendichte ähnlich wie eine Kontakthitzetrommel, ohne deren nachteilige Undurchlässigkeit zu haben: Es nimmt die Temperatur der zuströmenden Luft sofort an.

Ein Gewebe, das auf einem feinmaschigen Sieb aufliegt, wird offenbar viel stärker und vor allem schneller aufgeheizt als ein auf einer normalen Trommel liegendes Material. Überraschend ist der Unterschied in der Farbstärke, die auf die Luftwirbel, verursacht durch das Siebgewebe und dessen Aufheizvermögen, zurückgeführt werden muß. Die Markierung der Perforation ohne Anwesenheit des Siebgewebes kommt demnach durch einen Verblaseffekt der geradlinig strömenden Luft (Kanalbildung) wie auch durch thermische Unterschiede zwischen "Loch" und Metall zustande.

Um ein eventuelles Abzeichnen der Perforation der Siebtrommel auf dem Textilmaterial zu verhindern, ist es erforderlich, den perforierten Trommelmantel mit einem vorzugsweise nahtlosen engmaschigen Siebgewebe zu beziehen, auf dem dann das Textilmaterial aufliegt. Wesentlich für die dauerhafte Nutzung der mit dem Siebgewebe bedeckten Siebtrommel bei den genannten Temperaturen ist die Tatsache, daß das schlauchartige Siebgewebe mit einer diagonal verlaufenden Fadenstruktur hergestellt und an den Stirnkanten der Siebtrommel elastisch befestigt ist. Die Siebtrommel hat aufgrund ihrer verhältnismäßig großen Masse einen großen Wärmeinhalt, so

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daß diese die Temperatur des Eehandlungsmediums stets beibehalten wird. Anders ist das mit dem die Siebtrommel bedeckenden Siebgewebe. Am Einlauf der Siebtrommelvorrichtung läuft das kalte, in der Vorrichtung wärmezubehandelnde Gut auf das Siebgewebe auf und kühlt damit in einem begrenzten Bereich der Trommel das. Siebgewebe schlagartig ab. Aufgrund dieser Temperaturschwankung treten Wärmespannungen und damit eine Längenänderung des Siebgewebes auf. Das Siebgewebe wird sich in diesem Bereich zusammenziehen, während nur wenig später aufgrund der Durchströmung mit heißem Gas und aufgrund der Wärme der Trommel sowohl das Gut als auch das Siebgewebe die Behandlungsmittel temperatur angenommen haben v/erden. Infolgedessen wird sich dan Siebgewebe wieder dehnen. Gleiche Temperaturunterschiede treten am Auslauf auf, wo das heiße Gut die Siebtrommel verläßt, jedoch über die ganze Breite der Trommel vor. Ventilator der letzten Siebtrommel Frischluft durch der. Auslauf angesaugt wird, wodurch sich fortlaufend jeder Mantelteil des Siebgewebes schlagartig abkühlen wird, um wenig später sich wieder durch das erhitzte Medium bzw. die heiße Trommel aufzuheizen. Auch hier hat die ständig wechselnde Temperatur des Siebgewebes ein ununterbrochenes Schrumpfen und Dehnen zur Folge, was sich in der Festigkeit des Siebgewebes auswirken würde, wenn es nicht elastisch an den Trommelwänden afcgestütz' wäre.

Das Merkmal der elastischen Verspannung eines Siebgevcheschla.jches an einer Trommel ist für sich bekannt (FR-PS 7 66 007). E? ist dazu ein Siebgewebe mit axial ausgerichteten Fäden über runde Stirnscheiben gezogen. Das Siebgewebe bildet die Tromir.el seibar, ohne daß das Gewebe auf einer Unterlage, wie hier der gelochte Mantel der Siebtrommel, aufliegt. Das mit sehr großen- Maschen gebildete Siebgewebe soll entlang der axial ausgerichteten Fäden mittels Federn oder Schrauben an den axial arretierten Stirnwänden befestigt werden. Der Befestigungszustand bei Herstellung der Walze soll dadurch fixiert werden. Die Federn sollen das Siebgewebe also lediglich straff ziehen. Ein unterschied -wischen einer Feder und einer Schraube besteht gemäß dieser Veröffentlichung nicht; sie sind in ihrer Wirkung als gleichbedeutend

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Ein Ausführungsbeispiel einer Siebtrommel zur erfindungsgemäßen Verwendung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Einlaufteil einer Siebtrommelvorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 den Auslaufteil dieser Vorrichtung im Längsschnitt, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2.

Die dargestellte Siebtrommelvorrichtung weist ein geschlossenes Gehäuse 1 auf. Der Innenraum des Gehäuses 1 ist durch eine Wand in einen Behandlungsraum 3 und einen Ventilatorraum 4 unterteilt. Im Behandlungsraum 3 sind unter Saugzug stehende Siebtrommeln 5 angeordnet, welche mit einem engmaschigen Siebgewebebelag 6 bedeckt sind. Das Siebgewebe hat eine diagonale Fadenstruktur und ist an den aus Fig. 3 ersichtlichen Stirnwänden der Siebtrommel 5 elastisch abgestützt. In den Siebtrommeln ist der Saugzug an der materialfreien Seite durch eine Abdeckung 7 unterbunden. Der Saugzug in den Siebtrommeln 5 wird mittels stirnseitig den Siebtrommeln zugeordneten, im Ventilatorraum 4 vorgesehenen Ventilatorrädern 8 erzeugt, welche die aus den Siebtrommeln 5 abgesaugte Trocknungsluft bzw. das abgesaugte Behandlungsmedium über Heizungsrohre 9 in den Behandlungsraum 4 zurückblasen. Am Einlauf der Vorrichtung ist eine Ausbreitwalze 10 sowie ein Walzenpaar 11 vorgesehen. Das Walzenpaar 11 kann dabei vorteilhaft mit Dampf beheizt werden.

Das mit Dispersionsfarbstoffen getränkte und getrocknete bahnförmige Material 12 wird im allgemeinen abgetafelt oder-wie in der Zeichnung gezeigt - aufgedockt zur Vorrichtung gebracht. Vor der Siebtrommelvorrichtung befindet sich ein Einlaufgalgen 13, über den das Material der Thermosoliervorrichtung zugeführt wird.

Der Auslauf der Vorrichtung ist ebenfalls mit einem Walzenpaar verschlossen bzw. abgedichtet. Das bahnförmige Textilgut wird zur raschen Abkühlung, ehe es aufgedeckt oder abgetafelt wird, über eine Kühltrommel 15 geführt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die

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Kühltrommel als Saugtrommel ausgebildet. An ihrer Stelle kann jedoch auch eine wassergekühlte Walze Verwendung finden.

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   P a t e η t a η s ρ r u c h

   Verwendung einer unter Saugzug eines erhitzten Gases stehenden Siebtrommel zum kontinuierlichen Fixieren von auf bahnförmiges, ganz oder teilweise aus synthetischen Fasern bestehendes Textilgut aufgebrachten, heißfixierbaren Farbstoffen bei Temperaturen von etwa 180 - 230 C, wozu die Siebtrommel mit einem engmaschigen, seitlich elastisch an der Siebtrommel abgestützten Siebgewebe mit Diagonalfadenstruktur, vorzugsweise Siebgewebeschlauch, bedeckt ist.

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