DE2263138C3 - Process for dyeing textile material with vat dyes and apparatus therefor - Google Patents
Process for dyeing textile material with vat dyes and apparatus thereforInfo
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Description
5555
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von Textilmaterial mit Küpenfarbstoffen, wobei man die Farbstoffe mittels einer ein chemisches Reduktionsmittel enthaltenden wäßrigen alkalischen Reduktionslösung reduziert und auf dem Textilmaterial fixiert und wobei man in der Reduktionslösung eine Elektrolyse durchführt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for dyeing textile material with vat dyes, wherein the Dyes by means of an aqueous alkaline reducing solution containing a chemical reducing agent reduced and fixed on the textile material and with an electrolysis in the reducing solution performs, and a device for performing such a method.
Ein solches Verfahren isi aus der US-PS 23 71 145 bekannt. Hierbei wirkt das elektrische Feld direkt auf das mit der Reduktionslösung versehene Substrat (Textilmaterial) ein, wobei das elektrische Feld zwischen den das Substrat tragenden Metallrollen vorliegt.Such a method is known from US Pat. No. 2,371,145. The electric field acts directly here the substrate (textile material) provided with the reducing solution, the electric field between the metal rollers supporting the substrate is present.
Hierdurch wird zwar die Geschwindigkeit der Diffusion und der Fixierung des Farbstoffes und damit auch der Einfärbung erhöht Eine deutliche Herabsetzung des Verbrauches an Reduktionsmittel findet hierbei jedoch nicht statt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Zeit des Kontaktes der Reduktionsmittel mit den unter Spannung stehenden Metallrollen verhältnismäßig kurz ist. Um die vorerwähnte Geschwindigkeitserhönung zu erreichen, müssen bei dem bekannten Verfahren verhältnismäßig hohe Spannungen angewendet werden.This increases the speed of diffusion and fixation of the dye and thus also the Increased coloring There is, however, a significant reduction in the consumption of reducing agent not held. The reason for this is that the time of contact of the reducing agent with the under Metal rollers under tension is relatively short. To get the aforementioned increase in speed achieve, relatively high voltages must be applied in the known method.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem Einfärben von Textilien mit Küpenfarbstoffen den Verbrauch an Reduktionsmittel deutlich zu reduzieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Elektrolyse in einem das Reduktionsmittel enthaltenden Bad mit einer Elektrodenausbildung durchführt, bei der die Kontaktfläche der Kathode erheblich größer ist als die der Anode.The invention is based on the object in the dyeing of textiles with vat dyes Significantly reduce consumption of reducing agents. This is achieved according to the invention in that one carries out the electrolysis in a bath containing the reducing agent with an electrode design, in which the contact surface of the cathode is considerably larger than that of the anode.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren bildet bei der Erfindung das einzufärbende Substrat keinen integralen Teil des Stromkreises. Da die Kathode eine verhältnismäßig große Oberfläche besitzt, ist die Bildung von Wasserstoff besonders stark ausgeprägt, was für die Wirksamkeit des beanspruchten Verfahrens im Sinne der Lösung der Erfindungsaufgabe von Wichtigkeit ist. Dabei liegt die zur Anwendung kommende Spannung (z. B. 8,5 V) deutlich unter derjenigen bei dem bekannten Verfahren (ca. 100 V). Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Verbrauch an Reduktionsmittel, bei dem es sich vorzugsweise um Natriumhydrosulfit handelt, um 50 bis 60% gegenüber den normalerweise benötigten Mengen reduziert werden.In contrast to the known method, the substrate to be colored does not form in the invention integral part of the circuit. Since the cathode has a relatively large surface, the The formation of hydrogen is particularly pronounced, which is indicative of the effectiveness of the claimed process in the sense of the solution of the inventive problem is of importance. This is where the application lies incoming voltage (e.g. 8.5 V) significantly below that in the known method (approx. 100 V). at Application of the method according to the invention can reduce the consumption of reducing agent, which is is preferably sodium hydrosulfite, by 50 to 60% compared to the amounts normally required be reduced.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise so vorgegangen, daß man die Elektrolyse in der Reduktionslösung vor deren Einspeisung in einen Behandlungsbehälter für das kontinuierlich hindurchgeführte Textilmaterial durchführt. Die Elektrolyse findet zweckmäßigerweise kontinuierlich oder nur in kurzen Zeitintervallen statt, um die Stärke der Reduktionslösung aufrechtzuerhalten.In the method according to the invention, the procedure is preferably that the electrolysis in the Reducing solution before it is fed into a treatment tank for the continuously passed through Performs textile material. The electrolysis expediently takes place continuously or only briefly Time intervals instead to maintain the strength of the reducing solution.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend unter Bezugnahme auf einige Ausführungsbeispiele und auf die Zeichnung weiter erläutert, in der zwei Ausführungsbeispiele für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht sind. Es zeigtThe implementation of the method according to the invention is described below with reference to some Embodiments and further explained on the drawing, in the two embodiments for one Apparatus for performing the method according to the invention are illustrated. It shows
F i g. 1 eine im wesentlichen schematische Darstellung von einer Vorrichtung für ein Verfahren, bei dem die Herstellung der Reduktionslösung und die Einfärbung des Textilmaterials in gesonderten Behältern durchgeführt wird,F i g. 1 is an essentially schematic representation of an apparatus for a method in which the production of the reducing solution and the coloring of the textile material in separate containers is carried out,
Fig.2 eine Draufsicht auf die Anode bei der Vorrichtung nach F i g. 1,FIG. 2 shows a plan view of the anode in the device according to FIG. 1,
Fig.3 eine im wesentlichen schematische Darstellung von einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem die Herstellung der Reduktionslösung und dessen Einwirkung auf das Textilmaterial in demselben Behälter stattfindet und3 is an essentially schematic representation of a device for carrying out a method in which the preparation of the reducing solution and whose action on the textile material takes place in the same container and
Fig.4 eine Seitenansicht von der Kathode bei der Vorrichtung nach F i g. 3.Fig.4 is a side view of the cathode in the Device according to FIG. 3.
Zu der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung gehört ein Speisetank 2, der Bestandteil einer kontinuierlich arbeitenden Färbeanlage ist. Der Tank steht über eine Rohrleitung 4 mit einem nicht dargestellten Entwicklertrog in Verbindung, in welchem die Küpenfarbstoffe mittels einer vom Tank 2 durch die Leitung abgeführten Reduktionslösung reduziert und auf dem TextilmaterialTo the in F i g. 1 includes a feed tank 2, which is part of a continuous working dyeing machine is. The tank stands over a pipe 4 with a developer trough (not shown) in connection, in which the vat dyes by means of a discharged from the tank 2 through the line Reduced reducing solution and on the textile material
fixiert werden, das kontinuierlich durch den Entwickiertrog hindurchgeführt wird. Ausbildung und Arbeitsweise eines solchen Entwicklertroges ist an sich bekannt, so daß hierauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht Der Speisetank 2 ist mit einer Kathode 6 und einer Anode 8 ausgestattet Beide Elektroden tauchen in eine wäßrige alkalische Reduktionslösung ein, deren Zusammensetzung in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben ist. Der Flüssigkeitsstand der Reduktionslösung ist in F i g. 1 mit 10 gekennzeichnetbe fixed continuously through the developing trough is passed through. The training and operation of such a developer trough is known per se, so that this need not be discussed further. The feed tank 2 is provided with a cathode 6 and an anode 8 equipped. Both electrodes are immersed in an aqueous alkaline reducing solution, their Composition is described in the following exemplary embodiments. The fluid level of the Reducing solution is shown in FIG. 1 marked with 10
Die Kathode 6 weist einen Holzkäfig mit Reifen 12 und diese miteinander verbindende Streben 14 auf. Seitlich und am Boden des Käfigs ist ein Drahtnetz 16 aus rostbeständigeni Stahl befestigt, das mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle 18 über einen aus rostfreiem Staiil bestehenden Drahtstreifen 20 in Verbindung steht, der von einem Isolierträger 22 gehalten ist Die im Vergleich zu der nachfolgend noch ai beschreibenden Anode 8 erheblich größere Kontaktfläche der Kathode 6 erlaubt die E.zeugung von Wasserstoff während der Elektrolyse in einem großen Volumen der Reduktionslösung, ohne daß die Bewegung des Wasserstoffs behindert wird.The cathode 6 has a wooden cage with hoops 12 and struts 14 connecting them to one another. A wire mesh 16 made of rustproof steel is attached to the side and bottom of the cage, which is connected to the negative pole of a DC power source 18 through a strip of stainless steel wire 20 in The connection is held by an insulating support 22 in comparison to the one below ai descriptive anode 8 considerably larger contact area the cathode 6 allows the generation of hydrogen during the electrolysis in a large Volume of the reducing solution without hindering the movement of the hydrogen.
Gegenüber der Kathode 6 ist die Anode 8 sehr kleinflächig ausgebildet. Sie besteht aus einem Streifen 23 aus rostbeständigem Stahl, der in einem Gehäuse 24 angeordnet ist. Hadurch soll die Verteilung von Sauerstoff in der Keduktionslösung auf ein Minimum herabgesetzt werden. Das Gehäuse 24 weist Durchlässe 26 auf, über welche die Verbindung zwischen der außerhalb und der innerhalb des Gehäuses befindlichen Reduktionslösung hergestellt wird. Um eine Ausbreitung des Sauerstoffes zu verhindern, können einzelne der Durchlässe verschlossen sein. Im gleichen Sinne wirkt sich die Anordnung des Gehäuses 24 in solcher Weise aus, daß die Durchlässe 26 alle der Wand des Speisetanks 2 zugekehrt sind.Compared to the cathode 6, the anode 8 has a very small area. It consists of a strip 23 made of stainless steel, which is arranged in a housing 24. This is intended to reduce the distribution of Oxygen in the reducing solution can be reduced to a minimum. The housing 24 has passages 26, via which the connection between the outside and inside the housing Reducing solution is produced. To prevent the oxygen from spreading, individual the passages must be closed. The arrangement of the housing 24 has the same effect Make sure that the passages 26 all face the wall of the feed tank 2.
Der die Anode bildende Stahlstreifen 23 ist durch einen Spalt 28 des Gehäuses 24 in dieses eingeführt, wobei zur Vermeidung eines Kontaktes seines unteren Endes mit dem Boden des Tanks 2 ein querliegender Isolierstab 30 aus Holz vorgesehen ist (vgl. F i g. 2).The steel strip 23 forming the anode is inserted into the housing 24 through a gap 28, in order to avoid contact of its lower end with the bottom of the tank 2, a transverse one Insulating rod 30 made of wood is provided (see FIG. F i g. 2).
Das obere Ende des Stahlstreifens 23 ist um eine Rolle oder Scheibe 32 gewickelt, die zwischen zwei Platten 34 angeordnet ist, von denen allerdings F i g. 1 nur eine erkennen läßt. Das im Laufe der Zeit korrodierende untere Ende des Stahlstreifens 23 kann somit stets durch eine neue elektrisch wirksame Länge des Stahlstreifens ersetzt werden, indem die Rolle 32 gedreht wird.The upper end of the steel strip 23 is wrapped around a roller or disc 32 which is sandwiched between two plates 34 is arranged, of which, however, F i g. 1 shows only one. The one that corrodes over time The lower end of the steel strip 23 can thus always be replaced by a new electrically effective length of the steel strip can be replaced by rotating the roller 32.
Die Anode steht mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle 18 in Verbindung. Die Symbole V und A stehen für ein Voltmeter und ein Amperemeter des elektrischen Schaltkreises für die Elektrolyse.The anode is connected to the positive pole of the direct current source 18. The symbols V and A represent a voltmeter and an ammeter of the electrical circuit for electrolysis.
Während der Elektrolyse wird in der in dem Speisetank enthaltenen Reduktionslösung Wasserstoff erzeugt, der die Reduktionswirkung der dem Entwicklertrog über die Leitung 4 zugeführten Lösung wesentlich verstärkt.During the electrolysis, the reducing solution contained in the feed tank becomes hydrogen which has the reducing effect of the solution supplied to the developer trough via line 4 significantly reinforced.
Bei der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung ist ein zu einem sog. Jigger 38 gehörender Badbehälter 36 vorgesehen, der Führungsrollen 9, 40 und 42 aus isolierendem Material, z. B. Hartgummi, aufweist, die zum Durchzug einer Textilbahn durch die in dem Behälter 36 befindliche Flüssigkeit 44 dienen, welche das Reduktionsmedium und den Farbstoff enthält.In the case of the in FIG. The device shown in FIG. 3 is a bath container 36 belonging to a so-called jigger 38 provided, the guide rollers 9, 40 and 42 made of insulating material, e.g. B. hard rubber, which serve to pull a textile web through the liquid 44 in the container 36, which the Containing reducing medium and the dye.
Die Anode 8 befindet sich an der Oberfläche der Badflüssigkeit 44, während die Kathode 6 in diese eintaucht.The anode 8 is located on the surface of the bath liquid 44, while the cathode 6 is in this immersed.
Die Anode 8 wird aus einem Netz oder Gitter 8a aus Stahldraht gebildet das an einem hölzernen, horizontal angeordneten Element Sb befestigt ist Das Element 8έ> ist über zwei aufrechte hölzerne Stäbe 8c an einer Querpianke 46 aufgehängt, die in Bügeln 48 gehalten ist. Die Bügel 48 befinden sich an einem Gabelschaft 50 oaer einer ähnlichen Haltevorrichtung. Die aufrechten hölzernen Stäbe 8c sind jeweils mit einem Stahlstreifen Sd versehen, der unter das Drahtnetz Sa hinein verläuft und sich über die Länge der hölzernen Stäbe 8c erstreckt Der Stahlstreifen Sd, der als zusätzliche Halterung dient, bildet einen Leiter zur Verbindung des Drahtnetzes Sa mit der Gleichstromquelle 18.The anode 8 is formed from a net or grid 8a made of steel wire which is attached to a wooden, horizontally arranged element Sb . The brackets 48 are located on a fork shaft 50 or a similar holding device. The upright wooden bars 8c are each provided with a steel strip Sd , which runs under the wire net Sa and extends over the length of the wooden bars 8c. The steel strip Sd, which serves as an additional holder, forms a conductor for connecting the wire net Sa to the DC power source 18.
Die Kathode 6 besteht aus einem Drahtnetz 16 aus rostbeständigem Stahl, das auf einem hölzernen Käfig 17 befestigt ist. Der Käfig 17 ist mit vier hölzernen Tragelementen 6a, 6b versehen, von denen in den F i g. 3 und 4 nur zwei zu sehen sind. Diese hölzernen Tragelemente 6a, 6b besitzen ebenfalls einen nicht gezeigten Stahlstreifen, der unter dem Käfig 17 hineinverläuft und sich über die Länge der Tragelemente selbst erstreckt. Er dient als zusätzliche Halterung und zugleich als Zuleitung von Gleichstrom zum Drahtnetz. In der Fig. 3 stehen die Symbole V und A wieder jeweils für ein Voltmeter und ein Amperemeter.The cathode 6 consists of a wire mesh 16 made of stainless steel, which is fastened to a wooden cage 17. The cage 17 is provided with four wooden support elements 6a, 6b , of which in FIGS. 3 and 4 only two can be seen. These wooden support elements 6a, 6b also have a steel strip, not shown, which runs in under the cage 17 and extends over the length of the support elements themselves. It serves as an additional holder and at the same time as a supply line for direct current to the wire mesh. In Fig. 3, the symbols V and A again each stand for a voltmeter and an ammeter.
Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung kann auch bei einem Färbeverfahren eingesetzt werden, bei dem das Textilmaterial bereits vorher auf einer nicht gezeigten Imprägnierwalze mit dem Farbstoff imprägniert und dann dem Jigger 38 zugeführt wird. In diesem Fall enthält die Badflüssigkeit 44 nur die Reduktionsiösung.The in F i g. 3 can also be used in a dyeing process in which the Textile material previously impregnated with the dye and on an impregnation roller (not shown) is then fed to the jigger 38. In this case, the bath liquid 44 contains only the reducing solution.
Durch Verändern der Stromstärke läßt sich die Erzeugung des Wasserstoffes in der Reduktionsflüssigkeit steuern und die Färbeflotte in gewünschtem reduziertem Zustand sowie auf der gewünschten Temperatur für beliebige Zeitdauer halten. Die Bewegung der Stoffbahn in der Farbflotte erfolgt auf an sich bekannter Weise.By changing the strength of the current, the hydrogen can be generated in the reducing liquid control and the dye liquor in the desired reduced state as well as on the desired Maintain temperature for any length of time. The movement of the fabric in the dye liquor takes place on itself known way.
Es versteht sich, daß eine oder mehrere der oben beschriebenen Färbeeinheiten gleichzeitig mit ihren negativen und positiven Elektroden parallel geschaltet verwendbar sind.It is understood that one or more of the dyeing units described above simultaneously with their negative and positive electrodes connected in parallel can be used.
Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird bei den Beispielen I und II eine Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 und bei dem Ausführungsbeispiel III eine Vorrichtung gemäß den Fig.3 und 4 eingesetzt.In the exemplary embodiments described below, an apparatus is used in Examples I and II according to FIGS. 1 and 2 and in the embodiment III a device according to FIGS. 3 and 4 used.
Es wurden in bekannter Weise 1000 Liter an Reduktionslösung im Speisetank zubereitet. Die Zusammensetzung der Reduktionslösung war folgende:1000 liters of reducing solution were prepared in the feed tank in a known manner. The composition the reducing solution was as follows:
Der zu färbende Stoff war Mineral-Khaki, der anschließend mit olivgrün gedeckt werden sollte. Dieser Stoff wurde vor dem Durchlauf durch den Entwickiertrog mit Pigment vorimprägniert. Beim Durchlauf der Stoffbahn durch den Trog wurden die Küpenfarbstoffe reduziert und auf den Stoff fixiert. Anschließend wurde in herkömmlicher Weise die weiten; Behandlung, nämlich Oxydation, Waschen u. dgl. durchgeführt.The fabric to be dyed was mineral khaki, which was then to be covered with olive green. This Fabric was pre-impregnated with pigment before passing through the developing trough. When passing through the The vat dyes were reduced and fixed on the fabric through the trough. Subsequently was in the conventional way the wide; Treatment, namely oxidation, washing and the like. Carried out.
Beispiel IlExample Il
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden 1000 Lirer an Reduktiop.slösune imTo carry out the method according to the invention, 1000 liters of Reduktiop.slösune im
Speisetank zubereitet, wobei die Zusammensetzung der Lösung folgende war:Prepared the feed tank, the composition of the solution being:
Nach dem Durchrühren der Lösung wurde die Elektrolyse ausgeführt. Der Strom wurde auf einer Stärke von etwa 12,5 Ampere bei einer Spannung von 8,5 Volt gehalten. Die Elektrolyse wurde während 2 '/2 Stunden fortgesetzt, wobei 265 Wattstunden elektrische Energie verbraucht wurden.After stirring the solution, electrolysis was carried out. The electricity was on one Maintained strength of about 12.5 amps at a voltage of 8.5 volts. The electrolysis was carried out for 2 '/ 2 Hours continued, using 265 watt hours of electrical energy.
Die Reduktionslösung wurde in den Entwicklertrog gefördert und die Behandlung des Stoffes in der im Beispiel I angegebenen Weise ausgeführt. Es zeigte sich, daß aufgrund des niedrigen Bedarfes an Hydrosulfit das Verfahren erheblich wirtschaftlicher durchgeführt werden konnte als früher.The reducing solution was conveyed into the developer trough and the treatment of the substance in the im Example I carried out in the manner indicated. It was found that due to the low hydrosulfite requirement Process could be carried out much more economically than before.
Beispiel IIIExample III
Eine Farbflotte mit einem Volumen von etwa 202,5 Litern wurde zubereitet und dieser Flotte wurden etwa 1.5 kg kaustische Soda in herkömmlicher Weis« zugegeben. Dann wurde der Strom angeschaltet und au einen Wert von 15 Ampere eingestellt. Anschließenc wurden 30% der normalerweise im herkömmlicher Färbeverfahren benötigten Menge an Natriumhydrosul fit in die Karbflüssigkeit eingegeben und der Jigger ir üblicher Weise in Betrieb genommen. Es zeigte sich, dal der Strom aufgrund der großen Anzahl von Ionen in dei Farbflotte, die aus der Zugabe von Natriumhydrosulfii stammten, plötzlich anstieg. Er wurde auf etwa 2C Ampere eingestellt und auf diesen Wert gehalten. Al: die Stoffbahn, die in dem Jigger über die Führungsroller 9, 40 und 42 geführt wurde, die Farbflotte durchlief senkte sich der Stand der Farbflüssigkeit 44 etwas Dieses Absinken des Flüssigkeitsspiegels wurde durch Zugabe von Wasser wieder ausgeglichen, während dei Reduktionszustand der Farbflüssigkeit durch Küpenpa pier überwacht wurde. Nach dem 2weiten und vierter Durchlauf der Stoffbahn durch die Farbflotte wurder weitere 10% Natriumhydrosulfit zugegeben.A dye liquor with a volume of about 202.5 liters was prepared and this liquor was about 1.5 kg of caustic soda in the conventional way «is added. Then the power was turned on and off set a value of 15 amps. Subsequent 30% of what would normally be in conventional Dyeing process required amount of sodium hydrosul fit entered into the carb liquid and the jigger ir put into operation in the usual way. It was found that the current due to the large number of ions in the Dye liquor resulting from the addition of sodium hydrosulfii came, suddenly rose. It was set to and held at about 2C amps. Al: the web of fabric, which was guided in the jigger over the guide rollers 9, 40 and 42, ran through the dye liquor the level of the color liquid 44 decreased somewhat. This decrease in the liquid level was caused by Addition of water balanced again, while the reduced state of the color liquid by Küpenpa pier was monitored. After the second and fourth pass of the fabric web through the dye liquor a further 10% sodium hydrosulfite was added.
Der Stromverbrauch betrug etwa 0,6 bis 0,7 kWh, unc es wurde eine Einsparung an 50 bis 60% Natriumhydro sulfit gegenüber den normalerweise benötigten Menger erzielt.The electricity consumption was around 0.6 to 0.7 kWh, and there was a saving of 50 to 60% sodium hydrochloride sulfite compared to the amount normally required.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (7)
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