DE2537615A1 - Verfahren zum kontinuierlichen nassbehandeln von textilen warenstraengen - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen nassbehandeln von textilen warenstraengen

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DE2537615A1 DE19752537615 DE2537615A DE2537615A1 DE 2537615 A1 DE2537615 A1 DE 2537615A1 DE 19752537615 DE19752537615 DE 19752537615 DE 2537615 A DE2537615 A DE 2537615A DE 2537615 A1 DE2537615 A1 DE 2537615A1
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Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
HOR 7R /F 9.1 f,
Datum : 21. August 1975 / Dr.CZ/Me
Verfahren zum kontinuierlichen Naßbehandeln von textlien Warensträiieen
Seit langem ist man in der Praxis bestrebt, ein möglichst kontinuierliches Naßbehandlungsverfahren für jede Art von Textilmaterial in Strangform, z. B. Stückware oder aber für Garni-tränge vom Zettelbaum auszuarbeiten. Noch größer sind die i chvrierigkeiten wenn man an das kontinuierliche Xaßbehandeln von Kabeln und Kammzügen denkt, besonders weil dieses Mateiial im nassen Zustand sehr leicht reißt und sich zu unförmigen Klumpen zusammenballen kann.
Ein Färbeverfahren, bei dem die Imprägnierung eines in Strangfortn befindlichen Textilraaterials zuerst erfolgt und anschließend die nasse iare über ein Dichtungselement in einen Druckbehälter eingeführt werden soll, ist in dieser ?orni nicht realisierbar, da sowohl die Imprägnierung ungleichmäßig ausfällt, gleichgültig um welche Chemikalien oder Farbstoffe es sich dabei handelt, als auch im nassen Z-li st and ein unkontrollierbares Abstreifen der Imprägnierflotte an den Dichtungselementen unumgehbar ist.
Die Praxis zeigt jedoch ein lebhaftes Interesse für kontinuierliche Behandlungsmethoden von Textilien in Strangform, da
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hierbei der Ablauf des NaßbehandJungsprozesses viel schneller geschieht und deshalb die bisher gebräuchlichen diskontinuierlichen Behandlungsprozesse durch wirtschaftlichere Methoden ersetzt werden können.
Es wurde nun gefunden, daß sich unter erhöhtem Druck auch das strangförmige Textilmaterial an allen Stellen mit Naßbehandlungflotten gleichmäßig durchdringen läßt. Diese Feststellung bedeutet aber, daß man in diesem Zusammenhang unter Hochtemperaturbedingungen arbeiten muß und das setzt wiederum voraus, daß man den bei einem solchen Prozeß notwendigen höheren Druck während des Behandlungsvorganges überhaupt aufbauen kann. Dieses Vorhaben wird dadurch ermöglicht, daß man das mit der Flotte getränkte Fasergut als durchlaufender Strang kontinuierlich über mehrere Druckschleusen in ein karenspeichersystem einführt, dort kurzzeitig unter Hochtemperaturbedingungen verweilen und dann mit Hilfe von Druckschleusen derselben Bauart aus dem Druckgefäß wieder austreten läßt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zum Naßbehandeln von Textilmaterial in Form endloser' Stränge und Verweilen desselben unter Hochtemperatur (HT)-Bedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware helixartig in den langen Schenkel eines senkrecht stehenden, U-förmig gekrümmten Schachtes von unterschiedlicher Schenkelhöhe eingelegt, hier gleich am oberen Ende sowie im weiteren senkrechten Verlauf des absteigenden Schenkels mit Hilfe von Sprühdüsen mit unter hoher Strömungsgeschwindigkeit austretender heißer Behandlungsflotte bei normalem atmosphärischen Druck durchtränkt, aufgrund des durch das Gewicht der Flüssigkeitssäule im langen Schenkel auf dem Fasermaterial lastenden hydrostatischen Druckes um die Krümmung herum im Schacht weiterbefordert sowie gegebenenfalls unter Abziehen über mindestens zwei hintereinanderliegende Strangdruckschleusen mit abgestuftem Druck in einen druckdichten Reaktions- und Pixierraum eingeleitet, dort während des Durch-
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laufes unter der Einwirkung einer HT-Dampfatmosphäre in gespeichertem Zustand verweilen gelassen, und schließlich über mindestens zwei analoge Druckschleusen wieder aus der Druckkammer hsraus°"efiihrt wird·
Um bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung ohne Valzenschloß beim .,areneinlaß arbeiten zu können, wird nach dem neuen Verfahren zwar heiß, aber unter atmosphärischem Druck imprägniert. Das textile Material tritt als dicht zusammengefaßter Strang in dem Imprägnierspeicher ein und wird dort mit Unterstützung eines Ablegerüssels schraubenförmig abgelegt. Der Imprägnierspeicher hat im einfachsten Falle das Aussehen eines U-Rohres von 20 bis maximal 50 cm, bevorzugt JO bis 40 cm Durchmesser, die Schenkelhöhe am höheren Ende beträgt 5 bis 6 m. Am Eingang des langen Schenkels dieses U-Rohres befinden sich Sprühdüsen für die Naßbehandlung des textlien Materials, deren Sprührichtung tangential zum Strang in Transportrichtung verläuft. Es wird durch die mit großer Geschwindigkeit austretende Flotte innerhalb kürzester Zeit benetzt und wandert langsam nach unten. Auf diese Weise erfolgt das Einspülen des Stranges, wobei Flotte und ivare in einem bestimmten Flottenverhältnis geführt werden.
Der verfahrensgemäße Imprägniermechanismus besteht in vielen Fällen axis einem Düsenkopf, der in der Kitte des U-Rohres angebracht ist und die Behandlungsflotte, vorzugsweise heiße Färbeflotte, unter hohem Druck gegen die Rohrwandung sprüht. Die Flotte wird bei dem dünnen Strahl geradezu verstäubt und verhindert, daß das Material senkrecht hinabfällt. Obwohl hierbei eine hohe Packungsdichte der Ware und damit eine sehr gute Füllung erzielt wird, bleibt das Material spiralig geordnet.Statt des vorerwähnten Düsenkopfes kann auch von oben her in die Mitte des langen Schenkels des U-Rohres ein mit Düsen bestücktes dünnes Rohr führen, das bis an den Anfang des untersten Drittels des U-Rohres ragt. Die eingepumpte Flotte sprüht dann dauernd, wie beim Düsenkopf, gegen den im Rohr langsam nachrückenden, in
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Form einer Wendel geschichteten Strang. Entsprechend nach einer weiteren Art kann das U-Rohr mit Ringdüsen ausgerüstet sein, welche von den Innenwänden her die Durchtränkung des in Schneckenlinie ankommenden Stranges sowie dessen Weitertransport besorgen.
Da· das indirekt sowie vollkommen beheizte U-Rohr immer mit unterschiedlich langen Schenkeln ausgebildet ist und im Extremfall eine Art J-Box bzw. Bleichstiefel darstellt, wird sich aufgrund der in dem langen Schenkel befindlichen Wassersäule ganz automatisch im allgemeinen ein hydrostatischer Druck von immerhin 1,5 bis 1,6 bar (entsprechend 0,5 bis 0,6 atii) einstellen, welcher auf der '«"are am Grunde des U-Rohres lastet und der neben einer einwandfreien Durchdringung des Fasermaterials (der Durchflutungsprozeß) auch kürzere Fixierzeiten gewährleistet.
Die endgültige Fixierung (die Diffusionsphase) erfolgt in einem Druckgefäß, dem eigentlichen Reaktionsraum, z. B. einem Dämpfer, in dem die Strangware über zwei oder mehrere hintereinander geschaltete Einlaßschleusen, welche abgestuften Druck aufweisen, eingeführt wird.
In dieser Druckkammer erfolgt dann während des Verweilens der dort gespeicherten Ware die eigentliche Fixierung z. B. des Farbstoffes, und zwar auf eine das Textilgut sehr schonende Art und Weise mit Hochdruck (HD)-Dampf von 1,5 bis 5 bar. Im allgemeinen werden Drucke von 2 bis 3 bar verwendet, bevorzugt ein Druck von 2,4 bis 2,7 bar, was einer Temperatur von 126° bis 130 C entspricht, wobei die Verweilzeit in diesem als Fixierkammer dienenden Warenspeicher 15 bis '15 Minuten beträgt-r
Das U-Rohr sowie der Warenspeicher werden immer so groß dimensioniert sein, daß mit der darin enthaltenen und stetig durchlaufenden Ware ein vollkontinuierlicher Behandlungsprozeß, z. B. eine Veredelung des Faserguts durchgeführt werden kann. Das U-Rohr faßt etwa 150 m v, are in Strangform, der
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Reaktionsraum je nach Größe 200 bis 400 m. Bei einer warengeschwindiglteit von 30 m/min resultiert so eine Gesamtverweilzeit des Stranges von 12 bis l8 Minuten, bei einer Warengeschvrindigkeit von 20 m/min ist die Verweilzeit im Maximum 27 bis 28 Minuten. Eine Fixierung des Farbstoffes ist also ohne weiteres möglich. Da die Ware kontinuierlich, wenn auch nach dem Ausziehverfahren, gefärbt wird, entstehen sehr hohe Produktionsgeschwindigkeiten.
Der Auslaß aus dem Verweilspeicher besteht entweder aus der gleichen Anzahl von Druckschleusen wie der Einlaß, oder aber es wird bei den Auslaßschleusen ein kleinerer Druckraum, oder eine Druckkammer zwischengeschaltet. Der Druck im Innern der Fixierkammer ist ja teilweise auch durch das vorgeschaltete U-Rohr zustande gekommen. Infolgedessen sind am Einlaß weniger Druckschleusen notwendig als am Auslaß. Eine nicht beheizte Druckkammer am Warenauslaß aus dem Fixiergefäß dient demzufolge zur Abkühlung der Ware und als weiterer Druckreduzierraum. Ein Waschkasten, eine J-Box, eine Rollenkufe oder auch ein V-fömiiges Waschabteil beendet den Färbevorgang. Nach dem gleichen oder nur geringfügig abgewandelten Prinzip wird beim Abkochen, Bleichen und beim Entschlichten gearbeitet. Auch erfindungsgemäß können zwei Prozesse miteinander kombiniert werden bzw. man läßt sie in dieser Anlage unmittelbar hintereinander ablaufen .
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu erblicken, daß textile Flächengebilde in Strangform kontinuierlich bearbeitet werden können, ohne daß die textlien Eigenschaften eine nachteilige Beeinträchtigung erfahren. Besonders bemerkenswert ist vor allem die Tatsache, daß sich Gewebe, U'irkwaren und auch Garne im Verlauf einer beachtlich kurzen Zeit nach der Ausziehmethode einer Naßbehandlungsoperation und sodann der Einwirkung von Hitze unterwerfen lassen. Für diesen Zweck kommen in erster Linie textile.Artikel infrage, die aus synthetischen Fasern oder deren Mischungen mit
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natürlichen Fasern bestehen. Diese Materialien erfordern immer längere Färbe- und Fixierzeiten und höhere Färbetemperaturen, als solche aus natürlichen Fasern. Besonders geeignet sind Fasern und Fäden aus Polyamid, Polyacrylnitril oder linearem Polyestermaterial. Darüber hinaus eignet sich dieser Färbeprozeß auch für das kontinuierliche Behandeln von Bast, Zellulosefasern und Wolle.
Das neue Verfahren zur kontinuierlichen Naßbehandlung von textlien Warensträngen ist vor allem für die Erzeugung von Färbungen gedacht. Die hierfür einsetzbaren Farbstoffe können dabei als wasserlösliche oder wasserunlösliche Produkte vorliegen. Zum Einsatz gelangen demnach Küpen- und "heißfärbbare" Reaktivfarbstoffe, außerdem auch Schwefel-, Schwefelküpen- und lösliche Schwefelfarbstoffe. Vorzugsweise finden Dispersionsfarbstoffe Verwendung. Derartige Farbstoffe sind im Colour Index, 3· Auflage (1971) unter den Klassenbezeichnungen "Vat Dyes","Solubilised Sulphur Dyes", "Solubilised Vat Dyes", "Reactive Dyes", "Basic Dyes", "Acid Dyes" (auch Metallkomplexverb indungen) und "Disperse Dyes" beschrieben.
Ein Beispiel für eine vorteilhafte apparative Anordnung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird anhand der weiter unten angeführten Zeichnung im Schema dargestellt. Die in diesem Zusammenhang verwendeten Bezugsziffern haben folgende Bedeutung:
1 = ¥arenstrang
2 = Ablegerüssel
3 = U-förmiges Rohr bzw. J-Box (als Imprägnierspeicher und
Durchflutungsraum)
k = ringförmige Sprühdüsen für Flottenzufuhr (von Kreislaufpumpejund Ansatzbehälter - mit Mengenregulierung)
5 = Flottenablauf (nach AufStärkung wieder zur Kreislaufpumpe)
6 = Druckverweilkammer (als Reakticns- bzw. Fixierrautn) mit
Anschluß- sowie Entleerungs- leitung (nicht dargestellt) für HT-Dampf bzw. Heißluft
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7 = Strangdruckschleusen/Wareneinlaß
8 = Abzugshaspel
9 = Kammerwand als Rutsche ausgebildet zwecks Funktion als
Waren sp e i eher1
10 = Leitrollen
11 = Strangdruckschleusen/Warenauslaß
12 = Abzugsrolle
Für die unter HT-Bedingungen auszuführenden Arbeitsgänge entsprechend dem beanspruchten Verfahren sind Strangdruckschleusen vorgesehen. Diese können die Form des Mantels zweier mit ihren Schnittebenen verbundener Kegelstümpfe besitzen. Strangdruckschleusen von diesem Typ werden in der Patentanmeldung
HOE'75/F 215 + H beschrieben.
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Beispiel
Vorstabilisiertes Gewebe aus 100 % Polyacrylnitrileasern in Strangform wird in den längeren Schenkel eines U-förmigen Rohres (J-Box) mit Hilfe eines Ablegerüssels schraubenförmig eingelegt und durch die im Rohr befindlichen Sprühdüsen mit einer wässrigen Flotte enthaltend
17 g/l des Farbstoffes Basic Red l8 C.I.-Nr. 11 O85, 8 cm /1 Essigsäure (60 %ig) und
10 g/l Natriumacetat krist.
imprägniert. Die Temperatur der Flotte beträgt 650C. Sie wird mengenmäßig so bemessen, daß für eine Gewichtseinheit des eingeführten Gewebes 2 Gewichtseinheiten Flotte aufgewendet werden, Die sich am Grunde des U-förmigen Rohres eventuell ansammelnde Flotte wird abgesaugt und nach Aufstärkung im Kreislauf zusammen mit neuer Flotte wieder den Sprühdüsen zugeführt.
Über zwei Strangdruckschleusen mit abgestuftem Druck am kurzen Ende des U-Rohres wird die imprägnierte Ware nun in die Verweilkammer gezogen und in dieser mit Dampf von 120°C bei ca. 2 bar Druck gedämpft. Bei einer vorgegebenen Warengeschwindigkeit von 25 m/min, einem \vareninhalt von 15O m im U-Rohr und ca. 300 m in der Verweilkammer ergibt sich eine Gesamtfärbezeit von l8 min. Über weitere Druckschleusen vom gleichen Typ wird das strangförmige Gewebe sodann wieder aus der Verweilkammer gezogen und in einer Strangwaschmaschine mit mehreren Abteilen mit Wasser, zuerst heiß bei 80°C und dann kalt, klargespült.
Man erhält eine egale, farbstarke rote Färbung des Polyacrylnitrilfaser-Gewebes.
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Claims (1)

  1. Patentanspruchs
    Kontinuierliches Verfahren zum Naßbehandeln von Textilmaterial in Form endloser Stränge und Verweilen desselben unter Hochtemperatur (HT)-Bedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware helixartig in den langen Schenkel eines senkrecht stehenden, U-förmig gekrümmten Schachtes von unterschiedlicher Schenkelhöhe eingelegt, hier gleich am oberen Ende sowie im weiteren senkrechten Verlauf des absteigenden Schenkels mit Hilfe von Sprühdüsen mit unter hoher Strömungsgeschwindigkeit austretender heißer Behandlungsflotte bei normalem atmosphärischen Druck durchtränkt, aufgrund des durch das Gewicht der Flüssigkeitssäule im langen Schenkel auf dem Fasermaterial lastenden hydrostatischen Druckes um die Krümmung herum im Schacht weiterbefördert sowie gegebenenfalls unter Abziehen über mindestens zwei hintereinanderliegende Strangdruckschleusen mit abgestuftem Druck in einen druckdichten Reaktions- und Fixierraum eingeleitet, dort während des Durchlaufes unter der Einwirkung eine;" HT-Dampfatmosphäre in gespeichertem Zustand verweilen gelassen, und schließlich über mindestens zwei analoge Druckschleusen wieder aus der Druckkammer herausgeführt wird.
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    Leerseite
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