DE2122714C2 - Verfahren zum farbigen Bemustern von textlien Materialien, Papier, Kunststoff, Blech - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren turn farbigen Bemustern von textlien Materialien, Papier, Kunststoff, Blech, bei dem ein farbiges Auftragsmittel in trockener und feinverteilter Form, insbesondere in Pulverform, auf das Bemusterungsgut aufgebracht und mittels eines oder mehrerer flüssiger Hilfsmittel mit dem Beniusterungsgut verbunden wird.

Ein solches Verfahren geht aus der französischen Patentschrift 1 181930 hervor. Es werden Kunststoffpulver verschiedener Feinheit und Farben auf eine Unterlage aufgetragen und mit einem Lösungsmittel für den Kunststoff besprüht, so daß sich eine" mit der Unterlage verbundene Schicht bildet.

Die USA.-Patentschrift 2 061203 zeigt ein Verfahren ähnlicher Art, bei dem vor und nach dem Aufbringen eines Kunststoffpulvers auf die Unterlage ein flüssiges Hilfsmittel aufgetragen werden kann.

Diese Verfahren ergeben auf der Unterlage eine zusätzliche Kunststoffschicht bestimmter Dicke. Auch sind nur geringe Variationen der Farbtiefe möglich, denn ein stärkerer Auftrag liefert allenfalls eine dickere Schicht, aber nur unwesentlich veränderte Farbtiefe.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Bemusterungsverfahren zu schaffen, uas ohne Bildung einer Schicht eine möglichst große Farbüefen- und Schattierungsskala erbringt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß als Auftragsmittel ein das Bemusterungsgut anfärbender Farbstoff aufgetragen wird.

Hierdurch ist erreicht, daß ohne Bildung einer eigenen Schicht eine sehr große Variationsbreite der Farbintensität und eine unbeschränkte Freiheit der Farbübergänge erreicht weiden kann.

Innerhalb einer Färbeflüssigkeit oder einem Beschichtungspulver bekannter Art ergibt sich durch gewollte Mischung oder ungewollte Diffusion stets eine mehr oder weniger vollständige Verteilung des Farbstoffes in der aufgetragenen Menge. Innerhalb eines Bereichs, in dem eine derartige Substanz aufgebracht ist, wird sich also eine im wesentlichen einheitliche oder nur schwach veränderliche Färbung einstellen. Es sind zwar auch Färbeverfahren bekannt, bei denen mehrere Färbeflüssigkeitsmengen nebeneinander aufgetragen werden, doch sind auch bei dieser Art der Bemusterung durch die Art des Auftrages zwangläufig einzelne zusammenhängende. Flüssigkeitsmengen vorhanden, die das Musterbild bestimmen.

Bei der Erfindung hingegen bleibt der trocken aufgetragene Farbstoff an der Auftragstelle in der Menge, in der er dort hingekommen ist. Es steilen sich neuartige Bemusterungen ein, deren Eigenart auf der Verteilung der einzelnen Farbstoff meng;; η und der Tatsache beruht, daß diese Verteilung nicht »verschwimmt«, wie z. B. bei einer im ganzen bewegten Färbeflüssigkeit.

Die Art des flüssigen Hilfsmittels kann verschied<:·:, sein und richtet sich sowohl nach dem Bemusterungr.-gut als auch nach dem Farbstoff. Sie ist so gewähli. daß sich mit dem jeweiligen Farbstoff zusammen einu flüssige Färbephase ergibt, die ein Aufziehen des Farbstoffes auf das Bemusterungsgut ermöglicht. Ils kann sich, wie noch erläutert wird, um einfache Lösungsmittel, z. B. Wasser, aber auch um andere Flüssigkeiten handeln. Es sind im wesentlichen die gleichen Hilfsmittel, die auch beim üblichen Färben oder beim üblichen Druck für ein bestimmtes Paar Bemusterungsgut/Farbstoff Verwendung finden würden.

Beim Zusammentreffen des flüssigen Hilfsmittels mit dem Farbstoff bildet sich die bereits erwähnte flüssige Färbephase, die lokal sehr unterschiedliche Farbstoffkonzentrationen aufweisen kann und sich bei der Bildung bereits in der unmittelbaren Umgebung der zu färbenden Stelle befindet, so daß sie sogleich aufziehen kann. Der Farbstoff hat auch keine Zeit, um durch Diffusion innerhalb der flüssigen Phase zu einem nennenswerten Konzentrationsausgleich zu kommen und somit den Bemusterungskontrast zu schwächen. Im fertigen Bemusterangsbild bleibt vielmehr im wesentlichen die Konzentrationsverteilung erhalten, die durch den ursprünglichen Auftrag an trockenem Farbstoff gegeben war.

Es kann nach Wunsch etwa nach einer gleichmäßigen Bepuderung des Bemusterungsgutes mit Farbstoff eine sehr konstante Dichte des Farbstoffes herbeigeführt werden, so daß sich eine Unifärbung nach Einwirken des flüssigen Hilfsmittels einstellt.

Es kann eine punktweise Verteilung des Farbstoffes vorgenommen werden, wobei die Punktdichte bereichsweise zu- und abnehmen kann. Je nach der Menge des hinzugegebenen flüssigen Hilfsmittels verbleiben in der fertigen Bemusterung einzelne Punkte oder es läuft die auf dem Bemusterungsgut gebildete flüssige Phase zu einer zusammenhängenden Schicht zusammen, die in einem bestimmten Bereich eine der Punktdichte entsprechend schwankende Farbstoffkonzentration aufweist. Es ist also möglich, mit räumlich kontinuierlich veränderlichen Farbstoffkonzentrationen zu arbeiten.

Schließlich ist es auch möglich, verschiedene Farbstoffe trocken aufzutragen, bevor ein gemeinsames flüssiges Hilfsmittel hinzukommt. Auf diese Weise stellen sich interessante Farbübergänge ein, die sich dadurch auszeichnen, daß die einzelnen Farbstöffmengen vor dem Beginn des Aufziehens sich noch nicht vermischen, wie es bei einer fertig aufgetragenen Färbeflüssigkeit der Fall wäre, in die alle Farbstoffe von vornherein eingetragen und in der sie durcheinandergemischt sind.

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Mindestens ein Teil des Farbstoffes kann als feinst gemahlenes Pulver oder als Puder vorliegen, damit er gleichmäßig über eine große Fläche.verteilt werden kann. Es sind auf diese Weise einheitliche Färbungen und allmähliche Übergänge sowie beliebige Schattierungen herstellbar.

Mindestens ein Teil des Farbstoffes kann aber auch in Gestalt von Farbstoffkriställchen, -kügelchen oder -klümpchen vorliegen, die an der Steife ihres Auftreffens auf das Bemusterungsgut nach dem Einwirken des flüssigen Hilfsmittelis einen Punkt oder eine Stelle besonders intensiver Färbung hinterlassen.

Hinsichtlich der Reihenfolge des Auftrages kann so vorgegangen werden, daß das flüssige Hilfsmittel auf das mit dem Farbstoff beladene Bernusterungsgut aufgetragen wird.

Hierbei gelangt das flüssige Hilfsmittel unmittelbar auf den trocken aufgetragenen Farbstoff und kann mit diesem die flüssige Färbephase bilden.

Es ist aber auch möglich, daß auf das Bemusterungsgut bereits vor dem Auftrag des Farbstoffes das flüssige Hilfsmittel in einer solchen Menge aufgetragen wird, daß darin der anschließend aufgetragene Farbstoff sich lösen und lokal aufziehen kann. Der Farbstoff fällt dabei auf die auf dem Bemusterungsgut stehende Flüssigkeit und kann die flüssige Färbephase bilden, ohne daß er weggeschwemmt wird und Veränderungen der Farbstoffverteilung durch eine Flüssigkeitsbewegung eintreten. Unter Umständen ist es sogar zweckmäßig, sowohl vor dem Auftragen des Farbstoffes als auch ansohließend flüssiges Hilfsmittel auf das Bemusterungsgut aufautragen.

Eine solche Arbeitsweise ermöglicht eine Beeinflussung der Aufziehgeschwindigkeit und der unter Diffusion in dem flüssigen Hilfsmittel erfolgenden Verteilung des Farbstoffes, womit veirschiedenartige Erscheinungsbilder der Bemusterung erzielbar sind.

Das Verfahren kann ausgestaltet werden, indem auf das Bemusterungsgut vor dem Auftragen des Farbstoffes und des flüssigen Hilfsmittels ein Vorbehandlungsmittel, beispielsweise ein Beizmittel, ein Reservemittel od. dgl. aufgetragen wird.

Die Art des Vorbehandlungsmittels richtet sich nach dem Bemusterungsgut und dem Farbstoff. Handelt es sich z. B. um Zellulose-Fasern, die mit basischen Farbstoffen gefärbt werden sollen, so wird vor der Bemusterung ein Beizmittel aufgebracht, damit der Farbstoff nach Hinzugabe des flüssigen Hilfsmittels aufziehen kann. Auch ist es bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens möglich, ein Reservemittel aufzutragen, das seinerseits eine bestimmte Musterung aufweisen kann. So kann der trocken aufgebrachte Farbstoff nur an den nicht reservierten Stellen aufziehen. Eine weitere Möglichkeit der Bemusterung ergibt sich dadurch, daß durch bestimmte Farbstoffe selbst anfärbbare Reservemittel verwendet werden. Mit diesen ergeben sich in den reservierten Bereichen an den Stellen des normalen Farbstoffes keine Färbungen, an den Stellen des bestimmten Farbstoffes die entsprechende Reserveanfärbung und an den nicht reservierten Stellen die dort den Farbstoffen entsprechenden Färbungen.

Auch ist es natürlich möglich, dem Bemusterungsgut als Vorbehandlung eine Vorbemusterung, /. B. eine Unigrundfärbung, zu erteilen, beyor der trockene Farbstoffauftrag zur Anwendung kommt.

Die zur Anfärbung einer bestimmten Fläche des Bemusterungsgutes benötigte trockene Farbstoffmenge kann unter Umständen sehr gering sein, z. B. Bruchteile eines Gramms pro Quadratmeter betragen. Die Aufbringung derartig geringer Farbstoffmengen als feines Pulver in gewünschter, insbesondere gleichmäßiger Verteilung kann große Schwierigkeiten bereiten. Auch neigt ein Farbstoffpulver leicht zum Stäuben, so daß es in der Handhabung desselben zu Belästigungen und zu einem allseitigen Abfärben kommt.

Zur Bekämpfung dieser Schwierigkeiten ist nach einem wichtigen weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Farbstoff in in einen weiteren, in dem flüssigen Hilfsmittel leicht löslichen trockenen und fein verteilten Stoff inkorporiertem Zustand auf das Bemusterungsgut aufgetragen wird.

Der eigentliche Farbstoff kann relativ leicht in einer gewünschten Menge des weiteren Stoffes gleichmäßig untergebracht werden. Das beliebig vergrößerbare Gesamtvolumen des Auftragsstoffes macht riie-

ao sen leichter mechanisch erfaßbar und insbesondere dosierbar als die unter Umständen winzige Menge des Farbstoffes selbst. Die auf eine einzelne Stelle des Bemusterungsgutes aufzutragende Menge des Auftragsstoffes ist ein entsprechendes Vielfaches der

as an dieser Stelle erwünschten Menge des Farbstoffes.

Der weitere Stoff kann dabei den Farbstoff in

trockener Mischung oder in fester Lösung enthalten.

Im ersteren Fall kann einfach so vorgegangen werden, daß der Farbstoff und der weitere Stoff in zerkleinertem Zustand gemischt oder zusammen vermahlen werden. Insbesondere können dabei die Partikeln des weiteren Stoffes größer als die Farbstoffpartikeln und die Farbstoffpartikeln an die Oberfläche der Partikeln des weiteren Stoffes angelagert sein.

Die Farbstoffteilchen haften dabei in der fertigen Mischung an der Oberfläche der Teilchen des weiteren Stoffes.

Ein unter Umständen besonders im Hinblick auf die Vermeidung des Stäubens wirksamerer Weg zur

*o Herstellung des Auftragsmittels kann darin bestehen, daß der Farbstoff in eine Lösung eingetragen wird, die einen sich in dem flüssigen Hilfsmittel leicht lösenden Stoff enthält, daß dieser Lösung die Flüssigkeit entzogen und daß das verbleibende mit Farbstoff

« beladene Auftragsmittel gemahlen wird.

Dabei kann der Farbstoff sebst in der Lösung Iöslieh sein oder nicht. Im ersten Fall wird es beim Eindampfen der Lösung von den Löslichkeitsverhältnissen abhängen, welche Komponente zuerst ausfällt.

Zweckmäßig soll der Farbstoff zuerst ausfallen, also in der Lösung eine geringe Löslichkeit besitzen, damit dem sioh in dem flüssigen Hilfsmittel leicht lösenden Stoff die Möglichkeit gegeben ist, um die ausgefallenen Farbstoffpartikeln herum zu erstarren und diese einzuhüllen. Da die Menge dieses Stoffes die weitüberwiegende sein wird, läßt sich auf diese Weise ein Gemenge herstellen, in dem die Farbstoffteilchen von dem Stoff im wesentlichen umhüllt sind, so daß die mit den bloßliegenden, an der Oberfläche haftenden Farbstoffteilchen verbundenen Unzuträglichkeiten vermiedea werden können.

Wenn der Farbstoff in der Lösung nicht oder wenig löslich isi, liegt von vornherein nur eine disperse Verteilung vor, die auch während des Eindampfens

im wesentlichen aufrechterhalten werden kann, so daß auch in diesem Fall insgesamt die Farbstoffpartikeln in der umgebenden Phase eingebettet sein werden, wenn die Flüssigkeit entzogen ist.

Eine andere Möglichkeit, den Farbstoff in einen weiteren Stoff zu inkorporieren, besteht darin, daß eine Schmelze aus dem Farbstoff und dem sich in dem flüssigen Hilfsmittel leicht lösenden Stoff hergestellt, erstarren gelassen und gemahlen wird.

Insbesondere kann es sich bei einem Farbstoff und einem leicht löslichen Stoff, die gegenseitig unlöslich sind, empfehlen, bei der Herstellung der Schmelze eine eutektische Zusammensetzung derselben zu wählen, da dann bei Abkühlung die Komponenten in gleichem Verhältnis erstarren und sich ein homogenes Gemenge ergibt, das eine gute Verteilung des Farbstoffes in dem weiteren Stoff aufweist.

Die Einbringung des Farbstoffs in eine Trägerphase hat nicht nur den Vorteil der Volumensvergrößerung nud der entsprechend leichteren Handhabung, sondern auch den, daß Mittel eingebracht werden können, die unter chemischer Reaktion an der Färbung mitwirken.

In ähnlicher Weise kann in den Auftragsstoff ein ao Netzmittel eingebracht werden, dessen Lösung in dem flüssigen Hilfsmittel gegenüber dem Material des Bemusterungsgutes eine hohe Benetzungsfähigkeit aufweist. Das Netzmittel verbessert in der bekannten Weise den gleiohmäßigen und schnellen Kontakt des Farbstoffes bzw. der den Farbstoff enthaltenden Färbephase mit der Oberfläche des Bemusterungsgutes. Das Netzmittel kann auch in dem aufzubringenden flüssigen Hilfsmittel enthalten sein.

Um die Bemusterung hinsichtlich der pimktweisen Auflösung zu beeinflussen, können verschiedene Körnungsstufen des Auftragsstoffes auf das Bemusterungsgut aufgetragen werden. Es ist auch möglich, daß Auftragsstoffe verschiedenen Gehalts an Farbstoff auf das Bemusterungsgut aufgetragen werden.

Hierdurch gelingt es, bei etwa gleicher Punktausbildung bzw. Flächendichte des Auftrags an Auftragsstoff Punkte bzw. Zonen unterschiedlicher Farbtiefe zu erzeugen.

Weitere mustermäßige Differenzierungen können dadurch erzielt werden, daß verschiedene Auftragsstoffe in Mischung auf das Bemusterungsgut aufgetragen werden.

Wie bereits erwähnt, können verschiedenartige flüssige Hilfsmittel verwendet werden, die sich nach dem jeweiligen Paar BemusterungsgutflFarbstoff richten. Wenn das Bemusterungsgut für das Aufziehen des Farbstoffs'keiner Vorbehandlung bedarf oder die Vorbehandlung vor dem Auftrag des Farbstoffs des flüssigen Hilfsmittels bereits vollzogen ist, empfiehlt es sich, daß das flüssige Hilfsmittel eine den Farbstoff rasch lösende Flüssigkeit ist, damit möglichst schnell eine flüssige Färbephase entsteht, die den Transport der Farbstoffteilchen übernehmen und das Aufziehen ties Farbstoffs in die Wege leiten kann.

Es ist aber auch möglich, daß eine mit dem Farbstoff chemisch reagierende Flüssigkeit als Hilfsmittel verwendet wird.

In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, daß das flüssige Hilfsmittel vor dem Aufbringen auf das Bemusterungsgut erwärmt wird.

Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn das flüssige Hilfsmittel in einer Atmosphäre erhöhter Temperatur aufgetragen wird.

Beide Maßnahmen fördern Lösungsgeschwindigkeil und Farbstoffbeweglichkeit innerhalb der auf dem Bemusterungsgut gebildeten Färbephase. Für manche Kombinationen Bemusterungsgut/FarbstofT sind erhöhte Temperaturen unerläßlich. Polyacrylnitrilfasern beispielsweise, die häufig für Teppiche verwendet werden, bedürfen beim Färben durchweg Temperaturen von um oder über 100° C.

Nach dem Auftragen des flüssigen Hilfsmittels erfährt das Bemusterungsgut erforderlichenfalls eine Fixierbehandlung.

Diese Fixierbehandlung kann in verschiedenen Vorgängen bestehen. Beim Bemustern von Textilien, Papier usw. mit bekannten Farbstoffen, wird vorgesehen, daß nach dem Auftragen des flüssigen Hilfsmittels das Bemusterungsgut durch einen Dämpfer geschickt wird.

Der Ausdruck Fixierbehandlung kann aber auch andere Maßnahmen umfassen. Zum Beispiel kann das Fixieren nach dem Auftragen von Farbstoff auf Kunststoff und dem anschließenden Auftragen eines flüchtigen Lösungsmittels in einer Temperaturbehandlung zum Verdunsten des Lösungsmittels und gegebenenfalls Einschmelzen des stehendenbleibenden, die Bemusterung ausmachenden Farbrückstandes bestehen.

Die Temperaturerhöhung während des Auftrags und beim Fixieren des Farbstoffs kann mittels Mikrowellen geschehen.

Bei allem kann es zweckmäßig sein, das Bemusterungsgut, nachdem der Farbstoff mit dem flüssigen Hilfsmittel in Berührung gekommen ist, einer Schalloder Ultraschallbehandlung auszusetzen, um die Verteilung und die Verbindung des Farbstoffs mit dem Bemusterungsgut zu fördern.

Eine solche Behandlung unterstützt die Durchmischung des aufgetragenen trockenen Farbstoffs bzw. des diesen enthaltenden Auftragsstoffes mit dem flüssigen Hilfsmittel und somit die rasche Bildung der flüssigen Färbephase und deren Verteilung über das Bemusterungsgut, insbesondere über die Textil- und Papierfasern, um einen gleichen und raschen Färbeangriff zu ermöglichen.

Arbeitsbeispiel

Auftragsstoff: 10 Teile Harnstoff wurden in einer Kugelmühle fein zermahlen, und es wurde 1 Teil Telon (eingetragenes Warenzeichen) Lichtblau AN sorgfältig untergemischt.

Flüssiges Hilfsmittel: Eine wäßrige Lösung, die pro Liter Wasser 10 g oO^aige Essigsäuie, 15 g Textilhilfsmittel Irgapadol P und 2 g Verdickung Indalka PA1 enthält.

Bemusterungsgut: Teppich, Schling,enware mit Polyamidflor.

Der Auftragsstoff wurde auf den trockenen Teppich aufgestreut und sodann das flüssige Hilfsmittel in einer Menge von etwa 300 bis 500^u/o des Trockengewichts der Ware aufgebracht. Die Aufbringung geschah in einem über die Breite der Bahn ununterbrochenen Schleier, der über eine schräg nach unten gegen die Bahn geneigte Rakel ablief. Die Rakel arbeitete an einer umlaufenden Walze, die mit ihrem unteren Teil in ein quer über die Breite der Bahn reichendes Flüssigkeitsbecken eintauchte. Nach dem

Aufbringen des flüssigen Hilfsmittels lief die Ware sogleich in einen Dämpfer ein, worin sie etwa 20 Minuten in einer Sattdampfatmosphäre von 100° C veiweilte. Danach wurde sie in der üblichen Weise gewaschen und getrocknet.

Bei einer Abwandlung dieses Arbeitsbeispiels wurden zur Herstellung des Auftragsstoffs 10 Teile Ammonsulfat und 1 Teil Telon Echtgelb verarbeitet,

während dem flüssigen Hilfsmittel 3 g/l Butyldiglykol zugefügt war, welches den Farbstoff leicht löst und gleichzeitig in dem Wasser löslich ist. Im übrigen wurde nach der vorstehend geschilderten Weise verfahren.

In beiden Fällen ergeben sich je nach dem Auftragen des Auftragsstoffes eigenartige und sehr reizvolle Bemusterungen.

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Claims (2)

Patentansprüche: -

1. Verfahren zum farbigen Bemustern von textlien Materialien, Papier, Kunststoff, Blech, bei dem ein farbiges Auftragsmitiel in trockener und fein verteilter Form, insbesondere in Pulverform, auf das Bemusterungsgut aufgebracht und mittels eines oder mehrerer flüssiger Hilfsmittel mit dem Bemusterungsgut verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Auftragsmittel ein das Bemusterun^sgut anfärbender Farbstoff aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff in in einen wei- ι,-, teren, in dem flüssigen Hilfsmittel leicht löslichen, trockenen und fein verteilten Stoff inkorporiertem Zustand auf das Bemusterungsgut aufgetragen wird.