DE1983024U - Apparatur zur textilanfaerbung mittels farbbaedern. - Google Patents

Description

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Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization

East Melbourne, Australien ' - . ""-"■ - . '.. '■ "..·"■-"-"'

Apparatur zur Textilanfärbung mittels Farbbädern

Die Neuerung bezieht sich auf eine verbesserte.Apparatur zum Anfärben und Bedrucken von ganz oder teilweise aus Keratinfasera. bestehendem Textilmaterial, insbesondere Wolle, mit deren Hilfe eine wesentliche Beschleunigung der Farbstoff-Fixierung erzielt wird.

Demgemäss besteht die Neuerung aus einer Apparatur zur Textilanfärbung mittels harnstoffhaltiger Farbbäder _a deren Kennzeichen darin besteht _a dass sie eine Dämpfkammer mit eingebautem Förderer solcher Ausgestaltung und gegenseitiger. Zuordnung aufweist$' dass eine zuvor mit der Farbflotte imprägnierte Lunte oder sonstige Fasermasse vor Aufbringen auf den Förderer und während . ihrer Lagerung auf ihm gedämpft und solange auf dem Förderer belassen werden kann^ bis eine Farbstoff-Fixie« "rung gewünschten Ausmasses erfolgt ist.

Diese Apparatur ?äeist vorzugsweise auch noch eine Druck-* 'walzenmantel zur Imprägnieimng der Faserlunte mit der Farbflotte auf.

Die Dämpfkammer ist mit Ein- und Auslasskanälen für die ein- und austretende Lunte versehen. Der Einlasskanal ist vorzugsweise so angeordnet*-dass der Faserkörper vor seiner Ablage auf dem Förderer zumindest in einem Teil des Kanals·senkrecht hochläuft und im Kanal gedämpft wird. Vorzugsweise sind die Öffnungen beider Kanäle nach unten'

gerichtet, damit der Dampf wegen seiner gegenüber Luft geringeren Dichte in der Kammer zurückgehalten wird. Bei anderen Anwendungsarten,, z.B. beim Dämpfen loser V/olle, ordnet man jedoch die Einlasskanalöffnung oben an.

Vorzugsweise gestaltet man auch die Apparatur derartig, dass die Druckmangel oder sonstige Imprägnierungsvorrichtung schneller als der Förderer arbeitet und ihm daher den gemangelten Strang im Überschuss zuführt. Vorzugsweise lässt man den Förderer vorn Strangaufgabepunkt ab aufwärtslaufen, damit die Auslasskanalöffnung so hoch liegt,, dass der Faserkörper vom Förderer weg direkt in geeignete Behälter oder Weiterbehandlungseinrichtungen, z.B. eine Stauwasserwaschanlage, einfallen kann. _:

Anhand der beigefügten, teilweise geschnittenen Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform soll die Neuerung nunmehr näher erläutert werden.

Die dargestellte Strangfärbeapparatur für Wolle und sonstiges Textilmaterial besteht aus zwei Rahmen 1 und 2, die durch Streben 2A miteinander lösbar verbunden sind, und einem schrägen Unterrahmen 5 als Stütze für den Förderer. Auf dem Rahmen 1 ist eine Druckwalzenmangel üblicher Bauart montiert, die im wesentlichen aus zwei gumrnibedeckten Walzen Ψ, 4A besteht, w.elche zusammen mit Seitenplatten 5 den Farbflottentrog bilden. Während des Betriebes wird der Walzenspalt so eingestellt, dass er die Farblösungsmenge: regelt, die auf der Lunte nach ihrem

Durchtritt durch Trog und Spalt zurückbleibt.

Die imprägnierte Lunte wird mit Hilfe von mit dem Walzenpaar 4, 4A synchron umlaufenden Überführungswalzen β und 7 aus der Mangel heraus und im Einlasskanal I7A aufwärts geführt, von wo aus sie auf das Förderband 9 absinkt. Die Walze β ist an sich nicht erforderlich und kann irgenwo angeordnet sein, um vielten Spielraum für die Mangelaufstellung zu gewähren. Die Lunte kann auch vom Walzenpaar 4, 4ä aus direkt in den Einlasskanal ITA eintreten.

Das Förderband 9 besteht- aus rostfreien Stahlstäben, die durch endseltige Abkröpfungen kettenartig aneinandergekuppelt sind, und wird von zwei Kettenräderpaaren 10, getragen und angetrieben, deren.Stützen an den beiden Enden des Unterrahmens j5 montiert sind, Rahmen 3 und Förderband 9 sind in bereits erwähnter Weise in Stranglaufrichtung aufwärts geneigt, um das Auslassende aus den angegebenen Gründen auf eine passende Höhe von etwa 1,3 bis 1,7 m anzuheben. Der Förderbandantrieb erfolgt vom angetriebenen Radpaar 11 aus. Beide Bandtrums werden weiterhin durch teflonbelegte und von Randschienen 12, g.e£ragene Stützbänder geführt. Das Förderband 9 ist von einer isolierten, rechtwinkligen Kammer l4 umgeben, die ebenfalls auf dem Unterrahmen 3 montiert ist. Der Kammeroberteil ist auf- beträchtlicher Länge mit einem Scharnierdeckel 15 von dreieckigem Querschnitt ausgestattet, der kopfseitig im Giebelabschnitt ein Beobachtungsfenster besitzt. Der übrige Kammerteil ist mit einem die Walze umschliessenden, senkrechten Kanalteil I7 ausgestattet,

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der durch die Trennwand 18 in zwei Abschnitte 17A und '." I7B aufgeteilt ist, von denen der erstere sich nach unten hin öffnet und den Einlass für die imprägnierte Lunte bildet. Ein Scharnierdeckel' I9 an der Kanalteiloberseite ermöglicht das Einführen der Lunte oder des Führungsbandes zu Betriebsbeginn. An den Kanalseitenwänden sind Beobachtungsfenster ΙβΑ vorgesehen. Am hochliegenden Ende der Kammer-14 ist unterseitig ein abwärtsgerichteter Auslasskanal 21 vorgesehen, in den ein Verlängerungsstück 22 einstellbarer Länge eingepasst werden kann.

Zwischen den beiden Förderbandtrurns ist in der Nähe des Kettenradpaars 10 ein die Kammer 14 quer durchsetzendes DampfzufUhrungsrohr angeordnet, das rohrlängs zwei parallele Lochreihen trägt, durch die der während des Betriebes zugeführte Dampf seitlich und nach unten hin abgegeben wird und Kammer 14 und Kanal I7 ganz ausfüllt.

Wie bereits erwähnt, weisen die öffnungen von Ein- und Auslasskanal I7 bzw, 21 deshalb nach unten, damit der im Vergleich zu Luft leichtere Dampf in der Kammer zurückgehalten wird und diese deshalb auch ohne komplizierte Dampfabdichtungsaiittel und .ohne Leckdampfverlust so nahe wie möglich auf SSttdampftemperatur von 100° bei Atmosphärendruck gehalten, werden kann. Um dies optimal zu erreichen, oiönet man den höchsten Teil der Einlasskanalöffnung etwas, und zwar vorzugsweise 10 bis 15 cm höher als die Auslasskanalöffnung an. Infolgedessen bleibt das untere Dampfniveau immer einige Zentimeter innerhalb des Auslasskanals 21, und die geringe Dampfmenge, die überhaupt verlorengeht, strömt aus dem Einlasskanal I7A entgegen der Luntenlaufrichtung ab. Der

-gegebenenfalls vorgesehene Verlängerungsstutzen 22 dient zum Höhenabgleich zwischen Ein- und Auslasskanal. Das Niveau der Einlasskanalöffnung entspricht etwa der niedrigsten Auffallstelle der Lunte auf das Förderband 9, Der DampfZuführungsraum 3 ist noch tiefer angeordnet, und auch die Trennwand 18 ragt hoch genug in den Kanal I7 hinein, wobei alles dazu dient, um die Ausbildung von Kaltlufttaschen im Dämpfkammerunterteil zu verhindern, wodurch die Lunte abgekühlt und folglich die Anfärbgeschwindigkeit herabgesetzt würde.

Die Umlenkwalze 7 muss aus folgenden Gründen etwas, und zwar etwa 75 cm oder mehr, über dem Förderband 9 angeordnet sein. Der Transportweg der Lunte muss lang genug sein,· damit sie vor dem Auffalten auf dem Band die Betriebstemperatur von etwa 100⁰G erreicht hat. Das Auffalten erfolgt auch gleichmässiger, wenn der Fall aus grösserer Höhe erfolgt. Der Wanderweg zwischen den beiden VJaIzen β

wenige und 7 in der Dampf zone soll möglichst voinlLot abweichen, : da sonst die Lunte womöglich durchhängt und reisst. Wenn man mit der später beschriebenen, bevorzugten Harnstoff und Netzmittel enthaltenden Farbflotte arbeitet, neigt die Lunte, sobald sie mit dem Dampf in Berührung kommt, zur Schaumbildung und muss daher genügend freie Weglänge besitzen, damit der Schaum vor Auftreffen auf das Förderband schon etwas zusammengefallen ist und die Falten nicht zu sehr auftragen. :.. ; _: .

Die Gesamtanordnung aus Kanal 17j Deckel I5 und Kammer ist mit einer 5 cm dicken Lage aus Glasfaser oder Kunstschaummasse /wärmeisoliert. Für. etwa auftretendes Kondenswasser

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1st am tiefsten Kammerpunkt ein Ablass 24 vorgesehen. Um das Auftropfen von Kondenswasser auf die Lunte zu verhindern, sind an der Aussenkante des Einlasskanals bei 2β und an den Unterkanten von Kanalinnenwand und Kammerdeckel bei 2βΑ dampfbeheizte Ablaufrinnen vorgesehen. Alle Metallbeschläge und -ausfutterungen innerhalb der Kanäle und der Kammer bestehen aus rostfreiem Stahl, um das Textilmaterial gegen Rostflecken zu schützen. Alle oberhalb der Lunte befindlichen Kanal- und Kammerwandflachen sind so schräg angeordnet, dass Kondenswasser nach den Seiten oder in eine Ablaufrinne abläuft und ... " keinesfalls auf das Textilmaterial auftropft. Zusätzliche Heizmittel, z.B. geschlossene Dampfschlangen, sind nicht erforderlich, da man die mit der bevorzugten Farbflotte imprägnierte Lunte vorzugsweise mit Hilfe von 100⁰C heissem Sattdampf erhitzt. Es bedarf keiner aufwendigen Mittel zur Sicherung der Dampfs ätt igung., da die geringfügige Über- ; hitzung um z.B. 1 bis ^⁰G , ,die normalerweise bei der DampfentSpannung von Leitungs- auf Atmosphärendruck eintritt, bei Verwendung der bevorzugten Pärbflotte durchaus tragbar ist.

Die Apparatur wird in folgender Welse benutzt: Man führt von einem nicht dargestellten Vorrat: her eine Wo11-Lunte 27 oder mehrere solcher Seite an Seite durch die Pärbflotte zwischen dem Walzenpaar 4, 4A und dem-Walzenspalt "hindurch,, um Walze 4a oder gegebenenfalls.um Walze β herum, durch die Öffnung im Kanalabschnitt 17A hindurch in den Kanal 17 hin-, ein und über die Walze 7, ^von ^^er aus die Lunte senkrecht auf das untere Ende des Förderbandes 9 herabfällt.

Die Förderung durch die.Walzen 4, Kk hindurch und der ; Förderbandumlauf werden geschwindigkeitsmässig so abgestimmt, dass die Lunte in beträchtlichem Übermass, das bis zu ^O : 1 gehen kann, normalerweise aber zwischen 15 : 1 und 30 : 1 gehalten wird, auf das Förderband auf- ■ geliefert wird und sich dadurch auf ihm in einer Vielzahl von Falten aufstapelt und in dieser Anordnung von ihm langsam kammer aufwärts gefördert wird, Arn Kopfende des Förderbandes angekommen, fällt, dann die Lunte durch Kanal 21 und Fortsatz 22 hindurch in einen Behälter oder direkt in eine nicht dargestellte Viaschanlage vorn beispielsweise üblichen Stauwassertyp hinein.

Die Aufenthaltszeit der Lunte in der Dämpfapparatur hinter - dem Färbbad kann bis zu 10 Minuten betragen, wird aber üblicherweise auf 2 bis 5 Minuten gehalten. Wegen der geringen Farbstoffmenge im Färbbad und der Schnelligkeit, mit der die entstehende Farbtönung beobachtet werden kann, kann man die Färbung oder Tönung der austretenden Lunte schnell ändern oder korrigieren. Hierdurch unterscheidet sich die erfindungsgemässe Apparatur vorteilhaft von bekannten Färbeprozessen, bei denen womöglich eine Stunde vergehen kann, ehe man gefärbtes Material sieht und Auskunft.über Farbtönung erhält,-

Die erfindungsgemässe Apparatur lasst sich auch zur fortlaufenden Farbstoff-Fixierung auf nach dem Melangeoder Vlgoureuxverfahren bedruckter Lunte benutzen, bei dem diese zwischen einer Riffelwalze und einer .filzbezogenen Walze hindurchläuft, welche aus einem darunter befindlichen Trog mit Farbflotte beliefert wird, und

daher nur dort streifenweise farbimprägniert wird, wo .· sie von den Walzenrippen an den Pilz angedrückt wird. Die so behandelte Lunte wird dann üblicherweise in Behältern gesammelt, in eine Dampfkammer oder einen Autoklaven überführt, eine Stunde lang oder mehr chargenweise gedämpft und dann in einer Stauwassermaschine gespült. Da jede Paser zahlreiche abwechselnd farblose und gefärbte Zonen aufweist, erzielt man schon durch geringfügiges Mischen einen gleichmässigeren "Melange"-Effekt, als er durch Zusammenmischen von gefärbten und ungefärbten Lunten möglich ist. Bei Benutzung der neuerungsgemässen Apparatur arbeitet man mit einer harnstoffhaltigen Farbflotte, bedruckt die Lunte in üblicher .Weise, stapelt sie dann aber nicht chargenweise auf, sondern führt sie direkt durch eine neue rungs gern äs s θ-Dampfkammer und schliesslich durch eine Waschmaschine hindurch. Zu diesem Zweck kuppelt man die zeichnerisch dargestellte Dämpfkammer durch Entfernen der Streben 2A von der Druckwalzenmangel ab und setzt sie an das Auslassende einer Melangedruckmaschine an, die bereits mit einer Übertragungswalze versehen ist, welche stellungs- und wirkungsmässig der Walze β der gezeichneten Druckwalzen-Mangel entspricht.

Die neuerungsgemässe Apparatur eignet sich besonders gut zur gleichmässigen Anfärbung von krumpffest gemachter Wolle, die Farbstoff sehr schnell aufnimmt und daher normalerweise in den üblichen Einrichtungen zur chargenweisen Wollbehandlung mit ihrem im allgemeinen schwachen Flüssigkeitsumlauf nur schwer gleichmässig einfärbbar ist. Im Gegensatz dazu gewährt die neuerungsgemasae Apparatur

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den "Vorteil einer schnellen Farbstoff auf nähme, sodass man mit ihr insbesondere gewisse reaktionsfähige Farbstoffe innerhalb weniger Minuten Dämpfzeit in sehr heller Tönung echt aufbringen kann. Die üblichen Färbemethoden benötigen dagegen zur Erzielung hochgradiger Echtheit langdauerndes Kochen, was natürlich zu dunkleren Tönungen führt.

Als Farbflotte benutzt man, wie bereits erwähnt, Vorzugs-: weise eine wässrige Lösung des Farbstoffs, der man zwecks beschleunigter Farbstoffaufnähme Harnstoff als Quellmittel für das Keratin oder sonstige Fasermaterial in einer Kon- : zentration von mindestens 20 und am besten von_: 50 bis yöio zusetzt. Irn Hinblick auf seine rasche Aufnahme durch die Faser muss der Farbstoff auf der Faseroberfläche sehr rasch-und gleichmässig verteilt werden, und deshalb setzt man der Flotte vorzugsweise ein Netzmittel .zu, das natürlich nicht die Farbstoff-Fixierung hemmen darf, im übrigen aber nicht nur die Wolle beim Eintritt in das Farbbad sofort und vollständig benetzen, sondern auch alle Luft aus dem Badentfernen muss, die sonst durch die Mangel herausgedrückt und Schaumbildung hervorrufen.würde. Fernerhin muss das Netzmittel starkes Filmbildungsvermögen besitzen, damit beim Wiederauseinandergehen·der Lunte hinter dem Walzenspalt keine Tropfenansammlung an den Faserkreuzungspunkten und dementsprechend unregelmässige Anfärbung eintritt. Als Netzmittel hat sich Natriumdipctylsulfosuccinat in einer Konzentration von 1 bis 5 Gewichtsprozent als ganz besonders gut bewährt, dem man gegebenenfalls, aber nicht notwendigerweise ganz geringe Mengen einer ähnlich struktuierten Verbindung, wie z.B.n-Octadecylsulfooinnamat, zugibt.

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Die Filmbildungsfähigkeit kann durch Schaurnzerstörer, Lösungsmittel oder öl zerstört werden.

Die günstigen fabrikatorischen Wirkungen der neuerungsgemässen Apparatur sind aus folgenden Anfärbungsbeispielen ersichtlich:

1. Eine Woll-Lunte wurde derart gemangelt, dass auf ihr die gleiche Gewichtsmenge einer Lösung aus 35 Teilen Harnstoff, 2 Teilen Ammoniak (0,880), 1 Teil Kaliurnohromat, 1 Teil CI. Beizenblau 9, 1,5 Teilen Natriumdioctylsulfosuccinat und 59,5 Teilen Wasser hängen blieb. Die Lunte würde dann mit 5 Minuten Verweilze.it durch eine Dämpfkammer hindurchgeführt, wodurch'der Farbstoff zu. 94$..' fixiert wurde oder mit anderen Worten zu nur 6% durch 50$ige:n Alkohol mit 0,5$ Ammoniakgehalt extrahiert werden konnte,. Eine solche Extraktionslösung- entzieht bekanntlich mehr Farbstoff.als warmes Wasser und Detergens.

2. Eine weitere Woll-Lunte, die unter den gleichen Bedingungen, mit einer Lösung aus 35 Teilen Harnstoff,2 Teilen Essigsäure, 2 Teilen Natriurnheptadecylsulfat, 2 Teilen Cl, Säuregrün 75 und 59 Teilen Wasser behandelt wurde, behielt 95$ Farbstoff fixiert.

Der nichtfixierte Farbstoff kann z.B. in einer zweistufigen Stauwasser-Waschanlage im Gegenstrom ausgewaschen werden, deren zweitem Tank man konzentriertes Ammoniak in einer . Menge von 1 Teil auf je 100 Teile durchlaufende Wolle zusetzt. . .-;...

Die Dämpfzeiten'können je nach Zusammensetzung der Flotte .1, 2, 5. und mehr bis zu 10 Minuten betragen, und die

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Farbstoff-Fixierung liegt im allgemeinen zwischen 95 und

3. Eine ganz helle Pastellrosaanfärbung auf krumpffreier Wolle wurde in der Weise erzielt, dass man das Wollmaterial zunächst durch aufeinanderfolgende Behandlung mit verdünnten Lösungen von Salzsäure, schwachalkalischem Reduktionsmittel und epoxyliertem Polyamidharz und anschliessender Trocknung krumpffrei machte. Von der so behandelten Wolle wurden 18 Lunten von je 18,6 g/m mit einer Geschwindigkeit von' 1-3*7 m/min, durch eine Farbflotte aus 35 Teil en Harnstoff, 1,5 Teilen einer-75^igen Natriumdioctylsulfosuccinat-'■ Lösung, 0,003β Teilen Lanaso^Rot B. (CI Reaktionsrot 65), O,OOj56 Teilen Lanasöl Scharlach 2R (noch nicht im Index) und 63,5 Teilen Wasser behandelt und so gemangelt,- dass auf ihr 130$ Farbflotte verblieben. Die Lunten wurden dann 2 Minuten lang gedämpft und anschliessend gewaschen und getrocknet. Die Farbstoff-Fixierung war lOO^ig, und die entstehende Hellpastellrosatönung war gleichmässig und völlig waschfest. Eine solche gleichmässige, ganz scto/ache Farbtönung lässt sich nur schwer auf bekannte Art herstellen, da man damit nur gelbverfärbte und trübe Tönungen erhält.

Claims (1)

1. Fi A. O BO 3 74 * 31.1 - 68

   Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization' Melbourne, Australien _: ,

   Schut zansp_ rüch^e

   1. Apparatur zur Textilanfärbung mittels harnstoffhaltiger Farbbäder, dadurch gekennzeichnet ₀ dass sie eine Dämpfkammer (17,1^>·21) mit eingebautem Förderer (9) solcher Ausgestaltung und gegenseitigen Zuordnung aufweist, dass eine zuvor mit der Farbflotte imprägnierte Lunte (27). oder sonstige Fasermasse vor Aufbringen auf den Förderer (9) und während ihrer Lagerung auf ihm gedämpft und so' lange auf dem Förderer belassen werden kann^ bis eine Farbstoff-Fixierung gewünschten Ausmasses erfolgt ist.

   2. Apparatur nach'Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet* dass sie auch, noch' eine Druckwalzenmangel ..(4, -AÄ_, 5) zum Imprägnieren der Lunte oder sonstigen Fasermasse mit der

   Farbflotte aufweist. ■ : : .·.."·"'.; '_:

   5..Apparatur nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet _a dass ;die Dampfkammer mit Einlasskanal (IT) und Auslasskanal (21)-versehen ist» durch die .Fasermasse In die Dampfkammer eintritt und sie verlässt^ wobei beide Kanäle nach unten gerichtete Öffnungen aufweisen.

   4_β Apparatur nach Anspruch ~5_S dadurch gekennzeichnet, dass Ein-und Auslasskanal so angeordnet sind _$ dass sieh Ihre . Öffnungen auf einem Niveau, nahe dem niedrigsten Niveau "befinden, auf dem'die Lunte (27) auf dem Förderband (9) abgelegt wird. . ■"' . v· ·■"-'■■■"■■ ' 5· Apparatur nach einem der vorangehenden Ansprüche* dadurch gekennzeichnet,, dass der Auslasskanal (21) zwecks Äusnivellierung seiner öffniHig einen einstellbaren'Fortsatz (22)

   ■ · . ■■■■'■;■■. - ²> ■■■ ■■■■;■;

   β, Apparatur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau der Öffnung

   des Auslasskanals (21) unter dem der öffnung des Einlasskanals (17) liegt, sodass etwa entweichende Dampfspuren entgegen der Einlauf richtung der Lunte (2'7) in den Kanal (17) strömen.

   7. Apparatur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des Auslasskanals (21) etwa 10 bis JO cm unter der des Eintrittskanals (17) liegt.

   8. Apparatur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgelegt ist, dass die Zubringgeschwindigkeit der Lunte (27) zum Förderer. (9) dessen Lineargeschwindigkeit übersteigt, sodass der gemangelte Faserkörper im Überschuss auf den Förderer (9) aufgebracht und auf ihm gestapelt wird.

   9. Apparatur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderer (9) von der Auftreffstelle <äer Lunte (27) weg schräg aufwärtslaufend angeordnet ist.'