DE2218291A1

DE2218291A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen faerben und sonstigen veredeln von warenbahnen

Info

Publication number: DE2218291A1
Application number: DE19722218291
Authority: DE
Inventors: Christian Dr I Meier-Windhorst
Original assignee: ARTOS IND FORSCH
Current assignee: ARTOS IND FORSCH
Priority date: 1972-04-15
Filing date: 1972-04-15
Publication date: 1973-10-31
Also published as: BR7302697D0; JPS4918170A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Färben und sonstigen Veredeln von Warenbahnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben und sonstigen Veredeln von behnförmigen Materialien aus Textilfasern vielfältiger Art wie Geweben, Gewirken, Faservliesen, Nähwirkbahenen, getufteten Bahnen, Garnscharen, breitgeführten losen Fasern wie Kammzügen oder von homogenen Filmen oder Folien aus Kunststoffen wie Polyester, Plyamiden, Polycrylen und dergleichen bestehend aus einem Auftrag von Behandlungsflüssigkeiten, die die Behandlungsmittel wie beispielsweise Farbstoffe oder besondere Veredlungs-Chemikalien in höheren Konzentrationen enthalten, auf die zu behandelnde Bahn, wobei sowohl die zu behandlende Bahn als auch die Behandlungsflüssigkeit vor dem Behandlungsflüssikeitsauftrag auf eine wesentlich höhere Temperatur als die normale Raumtemperatur aufgeheizt werden, und bestehend aus einem Einwirken der Behandlungsmittel auf das zu behandelnde Material wie beispielsweise das Auf ziehen der Farbstoffe auf die Fasern, bevorzugt in heißen gasförmigen Behandlungsmedien.
Das neue Verfahren soll dabei sowohl solche Färbemethoden umfassen, bei denen die Farbstoff-Fixierung auf dem Substrat nach dem Aufklotzen der Farbflotte ohne Zwischentrocknung (d.h. naß) bevorzugt in Wasserdampf bzw. in dem Dampf der Trägerflüssigkeit der Farbflotte bewirkt wird als auch solche, bei denen die Farbstoff-Fixierung auf dem Substrat nach einer Zwischentrocknung dann- wie beim Thermosolieren - vermittels einer Trockenwärmebehandlung erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde für das Auftragen von Farbflotten und das anschließende Fixieren der Farbstoffe af dem zu färbenden Material in gasförmigen, warmen oder heißen Medien wesentlich bessere Verfahrensbedingungen, insbesondere eine bisher für diese Art von kontinuierlichen Veredelungsbebandlungen nicht bekannte Sicherheit der Reproduzierbarkeit zu schaffen.
Die bedeutenden Nachteile der in der Praxis zur Anwendung gekommenen Kontinüfärbeyerfahren mit Aufklotzen (Auffoulardieren) einer Farbflotte (meist hoher Farbstoff-Konzentration) und einer Farbstoff-Fixierbehandlung in gasförmigen Medien ergeben sich vorwiegend daraus, daß zum einen für die Flottenaufnahme entweder bei Temperaturen weit unter deni Siedepunkt der Trägerflüssigkeit keine von der tullitat der Vorbehandlung des zu färbenden Subtrats weitgehend unabhängige 3edingungen für die Flottenaufnahme beim Durchlauf durch den Flottenvorrat der Aufklotzeinrichtungen und für die AbquetUchdosierung in den Quetschfugen der Auftragsvorrichtung ode bei Temperaturen etwa in der Nähe des Siedepunktes der Tragerflüssigkeit keinerlei Sicherheit für konstante Farbstoft-Konzentrationen in der aufzutragenden Farbflotte und damit für die Endengleichheit der Färbung und eist sehr schwankende Temperaturbedingungen für die Auftragsdosierung durch Abquetschen aufwiesen, zum anderen waren bei den bisher praktizierten, vielfältig wechselnden Abkühlungen und Aufheizungen, insbesondere bei zusätzlichen Trocknungs- und Trockenwärmebehandlungen grundsätzlich ungünstige Bedingungen für gleichmäßige kontrollierbare Verfahrensbedingungen für die für die Farbstoff-Fixierung entscheidend wichtigen physikalischen Zustandwerte Feuchtegehalte und Temperaturen auf dem behandelten Substrat gegeben.
Aus diesen Gründen sind bis heute die Färbeverfahren mit diskontinuierlichen und kontinuierlichen Flüssigkeitsbehandlungen mit meist geringen Farbstoffkonzentrationen, wie das Färben auf modernen Jet-Färbemaschinen oder das neue Kontinü-Färbeverfahren mit Kurzzeit-Ausziehen der Farbstoffe in im Gleichstrom geführten heißen Behandlungsflüssigkeiten an Sicherheit des Produktionsverfahrensablaufes und dami.t besonders der laufenden Reproduzierbarkeit den Kontinü-Färbeverfahren mit Aufklotzen kurzer, höher konzentrierter Farbflotten und anschließender Fixierbehandlungen in gasförmigen Medien deshalb weit überlegen, weil bei ihnen die vorstehend dargestellten grundsätzlichen Nachteile nicht gegeben sind.
Die Verfahrensgestaltung nach der vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Aufheizung der Materialbahn, den Auftrag der heißen Behandlungsflüssigkeit und eine Reaktions- oder Fixier-Naß-Wärmebehandlung bevorzugt im gesättigten oder eine kombinierte Trockungs- und Reaktions- oder Fixier-Trocken-Wärmebehandlung im überhitzten Dampf der Behandlungsflüssigkeit (Wasserdampf oder Lösungsmitteldampf) zu einer ununterbrochenen, d.h. in ihren Elementen jeweils in einander übergehende Gesamtwärmebehandlung vereinigt werden. Auf diese Weise wird eine optimale gemeinsame thermische Basis der Gesamtbehandlung (ohne zwischenzeitliche ungünstige Temperatur Auf- und Absprüge) von der Aufheizung der zu behandelten Bahn einerseits und der Behandlungsflüssigkeit andererseits über den Behandlungsmittelauftrag, huber die Trocknung zur Trocken-Farbstoff-Fixier- oder Chemikal-Reaktions-Wärmebehandlung mit bisher nie erreichten Sicherheiten in der Reproduzierbarkeit der Produktionsabläufe und damit des Wasserausfalls erreicht0 Dabei kann zwischen den Auftrag der heißen Behandlungsflüssigkeit und eine kombinierte Trocknungs- und Reaì=tions- oder Fixi.er-Trocken-Wärmebehandlung in bevorzugt höher überhitzten Dampf der Behandlungsflüssigkeit noch eine Phase der reinen Wärmeverweilbehandlung (ohne wesentliche Reaktions-oder Fixierwirkungen) im gesättigten oder gering überhitzten Dampf der Behandlungsflüssigkeit geschaltet sein.
Es wurde herausgefunden, daß das Auftragen z.B. von wäßrigen Farbflotten bei Temperaturen in der Nähe des Siedepunktes, d.h. bevorzugt bei 95 bis gg°c, die besonders günstigen Bedingungen einer weitgehenden Unempfindlichkeit gegen Unterschiede im Ausfall der Vorbehandlung bzw. der Vereinigung besonders in bezug auf den Anteil der Raftflüssigkeit in der Synthetik-Faserstruktur bzw. der aufgesaugten Quellflüssigkeit bei Zellulosefasern zum Tragen kommen. Entsprechend soll die Temperatur des Auftrags der Behandlungsflüssigkeit und einer anschließenden Naß-Wärmebehandlung im Dampf der Behandlungsflüssigkeit bei organischen Lösungsmitteln als Behandlungsflüssigkeit je nach Art dieser Lösungsmittel (beispielsweise bei Perchloräthylen als Behandlungsflüssigkeit) zwischen 105 und 14OOC oder (beispielsweise bei einem Glykol als Behandlungsflüssigkeit) zwischen 150 und 175°C liegen. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der Auftrag der heißen Behandlungsflüssigkeit auf die zu behandelnde Materialbahn durch Tränken aus einem minimalen Vorrat an heißer Behandlungsflüssigkeit (ca. 1/2 bis 1 1/2 Liter pro Meter Materialbahnbreite) heraus derart erfolgt, daß sich dieser Behandlungsflüssigkeitsvorrat bedingt durch die laufende Flüssigkeitszugabe und Flüssigkeitsmitnahme laufend jeweils zu einer Zeit von nur c«. 10 Sekunden und darunter erneuert.
Die heiße Behandlungsflüssigkeit soll bei entsprechend erhöhten Konzentrationen der Behandlungsmittel mit einem Anteil von nur 20 bis 35 % des Trockengewichtes des zu behandelnden Gutes auf. Materialbahnen aufgetragen werden, die vollständig oder zum größten Teil aus synthetischem Material, insbesondere aus synthetischen Fasern bestehen und mit einem Anteil von nur 30 bis 45 % auf Materialbahnen, die vollständig oder zu einem hohen Anteil aus Zellulosefasern bestehen. Es ist wichtig, daß die Dosierung oder Steuerung der extrem niedrigen Gehalte des Behandlungsflüssigkeitsauftrages auf die Materialbahn durch sorgfältiges Aufeinanderabstimmen der Temperatur der Behandlungsflüssigkeit im Auftragsvorrat, der Weglänge des Durchlaufs der Materialbahn durch diesen Auftragsvorrat, des Abquetschens in der Quetschfuge eines Spezialabquetschwerke und der Durchlaufgeschwindigkeit bewirkt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zweckmäßig so ausgebildet sein, daß eine Aufheizkammer für die Materialbahn, eine Auftragsvorrichtung für die BehandlungsElüssigkeit auf die Materialbahn, sowie eine Reaktions- bzw. Fixier-Wärmebehandlungskammer und gegebenenfalls eine dieser vorgeschaltetelL Trocknungskammer zu einer Gesamtwärmebehandlungsvorrichtung mit stetigem Wärmebehandlungsablauf, d.h. ohne wechselnde Abkühlungen und Aufheizungen, vereinigt sind. Zwischen die AuStragsvorrichtung für die Behandlungsflüssigkeit und die Reaktions- bzw. Fixier-Wärmebehandlungskammer bzw. die Trocknungskammer kann-außerdem noch eine Wärmeverweilbehandlungszone bzw. -kammer ohne wesentliche Reaktions-oder Fixierwirkungen bzw. Trocknungswirkungen geschaltet sein..Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll die Auftragsvorrichtung für die Behandlungsflüssigkeit als Spezialabquetschwerk mit einem minimalen Vorrat an heißer Behandlungsflüssigkeit (ca. 1/2 bis 1 1/2 Liter je Meter Materialbahnbroite) ausgebildet sein. Auf der beiliegenden Zeicklung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt Zur Durchführung der in ihren Elementen jeweils in einander übergehenden Gesamtwärmebehandlung, beispielsweise zum kontinuierlichen Färben, wird die Warenbahn so zunächst in eine Aufheizkammer 11 eingeführt, in der sie der Einwirkung von beispielsweise Dampf von etwa 110°C ausgesetzt wird.
In der unmittelbar anschließenden Auftragsvorrichtung 12 für die Behandlungsflüssigkeit wird die Warenbahn mit der ebenfalls voraufgeheizten Behandlungsflüssigkeit zusammengeführt, wobei dann die Behandlungsflüssigkeit auf die Warenbahn 10 aufgebracht wird. Die Temperatur des Auftrags der Behandlungsflüssigkeit soll dabei bei wäßrigen Lösungen in der Nähe des Siedepunktes, bevorzugt bei 95 bis 99°C, liegen.
Unmittelbar an die Auftragsvorrichtung.I 12 für die Behandlungsflüssigkeit, schließt sich dann, ohne daß die Warenbahn der freien Atmosphäre ausgelegt wird und damit wesentlich abkühlen kann, in dem dargestellten Beispiel eine Trocknungskammer 13 an, in der beispielsweise eine Trocknung der Bahn in Dampf von 130 bis 150°C vorgenommen werden kann. Es erweist sich oft als zweckmäßig, in dem Ubergangsraum 20 zwischen der Auftragsvorrichtung 12 und dem Trocknungsraum eine Dampfatmosphäre von ca. 1000C aufrecht zu erhalten, um eine Abkühlung der Bahn zu vermeiden.
An die Trocknungskammer 13 schließt sich dann die eigentliche Reaktion-- bzw. Fixier-Wärmebehandlungskammer 14 an, in der die Warenbahn 10 zur Erzielung einer ausreichenden Verweilzeit bei der erforderlichen Reaktions- bzw. Fixier-Temperatur bei kurzer Baulänge in an sich bekannter Weise über obere Führungswalzen 18 in Hängeschleifen 19 geleitet werden kann, bevor sie nach beendeter Reaktion oder Ausfixierung die Kammer 14 verläßt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Farben und sonstigen Veredeln von bahnförmigen Materialien aus Textilfasern vielfältiger Art wie Geweben, Gewirken, Faservliesen, Nähwirkbahnen, getufteten Bahnen, Garnscharen, breitgeführten losen Fasern wie Kammzügen oder von homogenen Filmen oder Folien aus Kunststoffen wie Polyestern, Plyamiden, Plyacrylen und dergleichen bestehend aus einem Auftrag von Behandlungsflüssigkeiten, die die Behandlungsmittel wie beispielsweise Farbstoffe oder besondere Veredlungs-Chemikalien in höhere Konzentrationen enthalten, auf die zu behandelnde Bahn, wobei sowohl die zu behandelnde Bahn als auch die Behandlungsflüssigkeit vor dem Behandlungsflüssigkeitsauftrag auf eine wesentlich höhere Temperatur als die normale Raumtemperatur aufgeheizt werden, und bestehend aus einem Einwirken der Behandlungsmittel auf das zu behandelnde Material wie beispielsweise das Aufziehen der Farbstoffe auf die Fasern1 bevorzugt in heißen, gasförmigen Behandlungsmedien dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung der Materialbahn, der Auftrag der heißen Behandlungsflüssigkeit und eine Reaktions- oder Fixier-Naß-Wärmebehandlung bevorzugt im gesättigten oder eine kombinierte Trocknungs- und Reaktions- oder Fixier-Trocken-Wärmebehandlung im überhitzten Dampf der Behandlungsflüssigkeit (Wasserdampf oder Lösungsmitteldampf) zu einer ununterbrochenen, d.h. in ihren Elementen jeweils in einander übergehende Gesamtwärmebehandlung vereinigt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Auftrag der heißen Behandlungsflüssigkeit und eine kombinierte Trocknungs- und Reaktions- oder Fixier-Trocken-Wärmebehandlung in bevorzugt höher überhitzten Dampf der Behandlungsflüssigkeit eine Phase der reinen Wärmeverweilbehandlung (ohne weseknliche Reatkions- oder Fixierwirkungen) im gesättigten oder gering überhitzten Dampf der Behandlungsflüssigkeit geschaltet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Auftrags der Behandlungsflüssigkeit bei wäßrigen Behandlungsflüssigkeiten in der Nähe des Siedepunktes, d.h. bevorzugt bei 95 bis 99°C liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Auftrags der Behandlungsflüssigkeit und einer anschließenden Naß-Wärmebehandlung im Dampf der Behandlungsflüssigkeit bei organischen Lösungsmitteln als Behandlungsflüssigkeit je nach Art dieser Lösungsmittel (beispielsweise bei Perchloräthylen als Behandlungsflüssigkeit) zwischen 105 und 14OOC oder (beispielsweise bei einem Glykol als Behandlungsflüssigkeit) zwischen 150 und 17tot liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag der heißen Behandlungsflüssigkeit auf die zu behandelnde Materialbahn durch Tränken aus einem minimalen Vorrat an heißer Behandlungsflüssigkeit (ca. 1/2 bis 1 1/2 Liter pro Meter Materialbahnbreite) heraus derart erfolgt, daß sich dieser Behandlungsflüssigkeitsvorrat bedingt durch die laufende Flüssigkeitszugabe und Flüssigkeitsmitnahme laufend jeweils zu einer Zeit von nur ca. 10 Sekunden und darunter erneuert.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die heiße Behandlungsflüssigkeit bei entsprechend erhöhten Konzentrationen der Behandlungsmittel mit einem Anteil von nur 20 bis 35 X des Trockengeefichtes des zu behandelnden Gutes auf Materialbahnen aufgetragen wird, die vollständig oder zum größten Teil aus synthetischem Material, insbesondere aus synthetischen Fasern bestehen und mit einem Anteil von nur 30 bis 45 % Materialbahnen, die vollständig oder zu einem hohen Anteil aus Zellulosefasern bestehen.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung oder Steuerung der extrem niedrigen Gehalte des Behandlungsflüssigkeitsauftrages auf die Materialbahn durch sorgfältiges Aufeinanderabstimmen der Temperatur der Behandlungsflüssigkeit im Auftragsvorrat, der Weglänge des Durchlaufs der Materialbahn durch diesen Auftragsvorrat, des Abquetschens in der Quetschfuge eines Spezialabquetschwerkes und der Durchlaufgeschwindigkeit bewirkt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufhcizkammer (11.) für die Materitalbahn (10), eine Auftragsvorrichtung (12) für die Behandlungsflüs-.sigkeit auf die Materialbahn, sowie eine Reaktions- bzw. Fixior-Wärmebehandlungskammer (14) und gegebenenfalls eine dieser vorgeschaltete Trocknungskammer (15) zu einer Gesamtwärmebehandlungsvorrichtung mit stetigem Wärmebehandlungsablauf, d.h. ohne wechselnde Abkühlungen und Aufheizungen, vereinigt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8'dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Auftragsvorrichtung (12) für die Behandlungsflüssigkeit und die Reaktions- bzw. Fixier-Wärmebehandlnngskammer (14) bzw; die Trocknungskammer (13) eine Wärmeverweilbehandlungszone bzw. -kammer ohne wesentliche Reaktions- oder Fixierwirkungen bzw. Trocknungswirkungen geschaltet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (12) für die Behandlungsflüssigkeit als Speeialabquetschwerk mit einem minimalen Vorrat an heißer Behandlungsflüssigkeit (ca. 1/2 bis 1 1/2 Liter je Meter Materialbahnbreite) ausgebildet ist.

L e e r s e i t e