DE2658863B1

DE2658863B1 - Verfahren zum kontinuierlichen Faerben von bahnfoermigen Textilmaterialien

Info

Publication number: DE2658863B1
Application number: DE19762658863
Authority: DE
Inventors: Walter Birke; Erich Dipl-Chem Dr Feess
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2658863C2; BE862340A

Description

Im Rahmen des beanspruchten Verfahrens gelingt es, die oben bezeichneten Farbstoffe nach einem Einbad-Dämpf-Prozeß sowie ohne Ausbeuteverluste durch die eingangs geschilderten, vom Stand der Technik her bekannten Umstände auf den genannten Fasermaterialien egal zu färben. Hierbei werden die durch den Wegfall der Zwischentrocknung auftretenden Migrationsprobleme vermieden, weshalb sich die erfindungsgemäße Arbeitsweise erheblich wirtschaftlicher durchführen läßt Die Vorheizphase bewirkt, daß die applizierte Flotte eine Temperatur nahe ihres Siedepunktes erreicht, wobei die Temperaturdifferenz zur Dämpftemperatur möglichst klein gehalten wird und im allgemeinen nicht mehr als 5"C C betragen soll.
Unvermeidlich verdampft bei dieser Maßnahme ein wegen der Kürze der Zeit nur geringer Teil des Wassers der auf der Ware befindlichen Färbeflüssigkeit als Folge dieser intensiven Wärmebehandlung, der Feuchtigkeitsverlust innerhalb der IR-Vorheizstrecke bleibt also begrenzt. Die Restfeuchtigkeit des Textilmaterials darf beim Vorheizen und im Laufe der Weiterbehandlung nicht unter den Quellungswassergehalt der Fasern absinken. (Nach Fische r o Bo bs i e n, Internationales Lexikon Textilveredelung + Grenzgebiete, 4. Auflage [1975] entspricht der Quellwert dem Wasserrückhaltevermögen, d. h. zurückgehaltener %-Wassermenge auf Fasertrockengewicht bezogen.) Durch die Reduktion der Flüssigkeitsmenge wird primär eine Kondensatablagerung beim Einfahren der feuchten Ware in den Dämpfer mit den beschriebenen Auswirkungen vermieden. Gleichzeitig tritt eine Verbesserung des Flottenverhältnisses ein, wodurch die Farbstoffausbeute erkennbar erhöht wird, was tiefere Färbungen ergibt. Unter den erfindungsgemäß angewandten Bedingungen durchdringt die Flotte das gesamte Gewebe und auch die Faserenden bzw. die aus dem Gewebe herausragenden Faserspitzen gleichmäßig. Verfahrensgemäß wird zuverlässig erreicht, daß durch die Dampfeinwirkung keine Verdünnung der Flotte, also auch kein Auswaschen der Faserspitzen erfolgt, weswegen auch ein unerwünschter Grauschleiereffekt sich bei der erfindungsgemäß gefärbten Ware nicht bemerkbar macht.
Im Gegensatz zur DE-AS 10 86 203, gemäß der die Farbstoff-Fixierung unter Zuhilfenahme mit genau definiertem Feuchtigkeitsgehalt erfolgt, wird nach dem beanspruchten Verfahren dasselbe Ziel ohne Schwierigkeiten erreicht, denn durch das erfindungsgemäße Arbeitsprinzip sind die zahlreichen, mit einer Kondensation von Dampf zusammenhängenden Unsicherheiten ausgeschaltet worden. Im Vergleich zum Stand der Technik aus der DE-AS 1086203 und der DE-AS 16 10 951 wird für das Färben nach der vorliegenden Erfindung nur ein Bruchteil der dort erforderlichen Zeit benötigt, weil das neue Verfahren vollkontinuierlich abläuft. Gegenüber den zuvor erwähnten bekannten Arbeitsweisen äußert sich die Überlegenheit des beanspruchten Verfahrens auch darin, daß die Farbstoffe hier ohne die Anwendung von zusätzlichen Druck fixiert werden können, weshalb keine besonderen Druckapparaturen zur Verfügung stehen müssen.
Dadurch läßt sich erfindungsgemäß der in vielen Betrieben direkt zur Verfügung stehende gespannte Dampf von ca. 4 bar Druck mit Vorteil verwenden.
Wie schon weiter oben angedeutet, muß nach der vorliegenden Erfindung selbstverständlich ein Antrocknen der mit den Farbstoffen geklotzten bzw. bedruckten Ware auf jedem Fall vermieden werden. Dies kann man aber auf einfache Art und Weise über die Warengeschwindigkeit regeln. Schon durch den kurzen Abstand zwischen Foulard und Dämpfer, vor dessen Eingang sich die IR-Strahler befinden, wird die Gefahr des Antrocknens nach dem Abquetschen stark verringert. Die beim neuen Verfahren mögliche begrenzte Feuchtigkeitsverminderung um 25 bis 50% - d. h. die ursprünglich aufgenommene Flüssigkeitsmenge reduziert sich maximal auf 50% - vermeidet ein örtliches Antrocknen.
Eine Dochtwirkung der Ware kommt nicht zustande, weshalb keine Migration der Farbstoffe stattfinden kann.
Im Rahmen des beanspruchten Verfahrens muß die Flotte auf der Ware durch TR-Strahlung auf praktisch 100"C erhitzt werden. Bei derartigen Temperaturen findet - wenn überhaupt - im Dämpfraum nur eine sehr geringe Kondensation statt. Eine weniger starke Erwärmung hätte durch Kondensation Flottenverdünnung zur Folge und wäre für das färberische Ergebnis nachteilig.
Der sich an die soeben erläuterte Vorheizung der mit den Farbstoffen geklotzten bzw. bedruckten Ware anschließende Dämpfprozeß zur Fixierung der Farbstoffe kann durch Beblasen des kontinuierlich geführten Textilguts mit Dampf von 110° bis 140"C in einem drucklosen Raum, z. B. auf dem Spannrahmen, erfolgen, oder die Dampfbehandlung wird in einem Kontinuedämpfer bei Temperaturen von 102" bis 108"C vorgenommen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in erster Linie für die Fixierung von Reaktivfarbstoffen auf Cellulosefasern bzw. auf Mischungen derselben mit bevorzugt Polyesterfasern vorgesehen. Gleichwohl ist es prinzipiell möglich, entsprechende Reaktivfarbstoffe und auch Säurefarbstoffe nach dem neuen Verfahren auf Wolle zu fixieren.
Beispiel 1 Ein gebleichtes, mercerisiertes Baumwollgewebe mit einem Flächengewicht von 106 im2 wird auf einem Foulard bei Raumtemperatur sowie einer Flottenaufnahme von 54% (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) mit einer wäßrigen Flotte geklotzt, die je Liter enthält: 25 g des Reaktivfarbstoffes der Formel 25 g des Reaktivfarbstoffes der Formel (CuPc = Kupferphthalocyanin) 30 g Natriumsulfat (wasserfrei) und 22 cm3 Natronlauge 32,5%ig.
Sodann wird von der in dieser Weise geklotzten Ware (a) ein Teil ohne IR-Vorheizung und (b) ein anderer Teil mit IR-Vorheitzung bei 1000 C, der einen Restfeuchtegehalt von 30% (vom Gewicht} aufweist, in einen drucklosen Dämpfer eingeführt und dort 1 Minute mit Dampf von 1400 C beblasen.
Es resultieren jeweils brillante Grünfärbungen, wobei die Farbausbeute bei (a) ohne IR-Vorheizung auf 100% festgesetzt wird und bei (b) mit IR-Vorheizung 125% des Wertes von (a) beträgt.
Beispiel 2 Ein Baumwollgewebe wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch unter Verwendung von 28 gtl des Reaktivfarbstoffes Reactive Orange 16 - C. I.-Nr. 17 757, 4 g/l des Reaktivfarbstoffes der Formel 17 g/l des Reaktivfarbstoffes der Formel behandelt und in gleicher Weise (a) ohne und (b) mit IR-Vorheizung gedämpft.
Es resultieren jeweils Rotfärbungen, deren Farbausbeute bei (a) ohne IR-Vorheizung auf 100% festgesetzt wird und bei (b) mit IR-Vorheizung bei 37% (vom Gewicht) Restfeuchte. 130% des Wertes von (a) beträgt.
Die in den obigen Beispielen verwendeten Klotzflotten können im Bedarfsfalle einen Zusatz von 1 bis 3 g/l eines anionischen Netzmittels auf Basis von Alkylsulfonaten enthalten.
Beispiel 3 Man verfährt bei der Herstellung der Färbung wie in Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 15 oil des Farbstoffes Reactive Blue 19 mit der C.I.Nr. 61 200 in der alkalischen Klotzflotte und mit IR-Vorheizung (100"C) des geklotzten Materials vor dem Dämpfen, wobei ein Restfeuchtegehalt von 9% (vom Gewicht) erreicht wird, was etwa dem Quellungswassergehalt der Faser entspricht Es resultiert eine brillante Blaufärbung mit optimaler Färbstoffausbeute.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilmaterialien aus Cellulosefasern bzw. Wolle oder Mischungen, die solche Fasern enthalten, mit Reaktiv- bzw. Reaktiv- oder Säurefarbstoffen, nach einem Einbad-Dämpf-Prozeß, wobei man das mit der wäßrigen Flotte imprägnierte oder mit der wäßrigen Druckpaste bedruckte Textilmaterial unmittelbar vor dem Eintritt in den Dampfbehandlungsraum vorwärmt, d a du r c h g e k e n n z ei c h n e t, daß man das Textilmaterial unter Beibehaltung von einer Restfeuchtigkeit, die mindestens dem Quellungswassergehalt der Fasern entspricht, mittels IR-Strahlern oder Mikrowellen auf Temperaturen von 97"C bis 104"C vorheizt und so dann zur Fixierung der Farbstoffe ohne Beaufschlagung von zusätzlichem Druck 10 bis 300 Sekunden mit Dampf behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfbehandlung bei Temperaturen von 110° bis 140"C in einem drucklosen Raum erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfbehandlung bei Temperaturen von 1020 bis 108"C in einem Kontinuedämpfer erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfbehandlung 20 bis 60 Sekunden erfolgt.

Das Fixieren von aufgeklotzten oder aufgedruckten Farbstoffen auf Textilien aus natürlichen, regenerierten oder synthetischen Fasern durch einen kontinuierlichen Dämpfprozeß ist seit langem bekannt. Hierbei werden die zu fixierenden Farbstoffe in Form von Flotten als Lösungen oder Dispersionen, oder als Druckpasten -eventuell mit den erforderlichen Fixierchemikalien -auf die bahnförmigen Textilien aufgebracht. Die Fixierchemikalien können aber auch durch einen zweiten Klotzprozeß getrennt von der Farbstoff-Flotte oder -Druckpaste appliziert werden. Im Anschluß daran wird das Material mit oder ohne Zwischentrocknen in einen Kontinue-Dämpfer eingefahren und dort der Einwirkung einer Dampfatmosphäre von etwa 100"C zur Fixierung der Farbstoffe ausgesetzt (konventionelles Klotz-Dämpf-Verfahren). In allen diesen Fällen weist das textile Material beim Eintritt in den Dämpfer Raumtemperatur auf, es ist somit deutlich kälter als die Dämpftemperatur, weshalb es zu einer Kondensation von Dampf und dadurch zu einer lokalen Flottenverdünnung besonders auf der Warenoberfläche (im Innern kaum) kommt. Die Folge davon sind außer »Grauschleier« (schwächer gefärbte Faserspitzen vornehmlich bei Zellwolle und Wollgewebe) und eventuell auch Farbstoffmigration im Verlauf des herkömmlichen Dampfprozesses vor allem die verminderten Farbausbeuten.

In der DE-AS 1086203 ist ein Verfahren zum Färben von bahnförmigem Textilgut bei Temperaturen von über 100"C beschrieben. Hierbei wird die Warenbahn nach Imprägnierung mit einer Farbstofflösung und Abquetschen des Feuchtigkeitsüberschusses mit Hilfe eines einer Druckkammer vorgeschalteten Heizschachtes auf Temperaturen von etwa 95" C erhitzt und sodann auf eine Rolle aufgewickelt, welche in dem zuvor erwähnten Druckraum angebracht ist. Nach Verschließen der Kammer erhitzt man das Material mittels direktem Dampf auf die erwünschte Färbetemperatur, während es von der genannten Rolle abgewickelt und auf eine in derselben Kammer befindliche zweite Rolle umgedockt wird. Unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur (110° bis 134"C) und des entsprechenden Druckes (1,5 bis 3 atü) läßt man diese letztgenannte Rolle dann während einer zur Farbstoff-Fixierung ausreichenden Zeitdauer in der Kammer verweilen.

Entsprechend dieser diskontinuierlichen Arbeitsweise wird die Fixierung der Farbstoffe mit Hilfe eines Dampfes von definiertem Feuchtigkeitsgehalt durchgeführt. Diese Einstellung eines ganz bestimmten Dampfes bereitet jedoch in der Praxis außerordentliche Schwierigkeiten, denn eine unkontrollierte Kondensation kann auf diesem Wege nie ausgeschlossen werden. Ist aber wiederum der Wasserdampfpartialdruck bei Luftbeimengung zu klein, dann entsteht Antrockungsgefahr der aufgebrachten Flotte und dadurch wieder Migration der Farbstoffe.

Die DE-AS 16 10 951 erläutert ein ebenso diskontinuierliches Färbe- und Fixierverfahren, gemäß dem das mit den Farbstoffen geklotzte Textilmaterial einer in einer Behandlungskammer, die eine unter Überdruck stehende Wasserdampfatmosphäre aufweist, befindlichen Docke unter Aufheizung der Textilbahn mit Hilfe des Wasserdampfes auf die Fixiertemperatur bahnförmig zugeführt, auf diese aufgewickelt und im aufgewikkelten Zustand noch eine Zeitlang der Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt wird. Nach dieser bekannten Arbeitsweise setzt das Aufheizen des bahnförmig in die Behandlungskammer eintretenden Textilmaterials unmittelbar beim Eintritt in die Behandlungskammer ein.

Gemäß diesem Stand der Technik wird die Ware unter Bedingungen bis zu 5 atü behandelt, was die Anwendung von mit komplizierten Dichtungselementen (Walzenschlössern) ausgerüsteten Druckgefäßen erforderlich macht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nunmehr ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilmaterialien aus Cellulosefasern bzw. Wolle oder Mischungen, die solche Fasern enthalten, mit Reaktiv- bzw. Reaktiv- oder Säurefarbstoffen, nach einem Einband-Dämpf-Prozeß, wobei man das mit der wäßrigen Flotte imprägnierte oder mit der wäßrigen Druckpaste bedruckte Textilmaterial unmittelbar vor dem Eintritt in den Dampfbehandlungsraum vorwärmt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Textilmaterial unter Beibehaltung von einer Restfeuchtigkeit, die mindestens dem Quellungswassergehalt der Fasern entspricht, mittels IR-Strahlern oder Mikrowellen auf Temperaturen von 97"C bis 104"C vorheizt und so dann zur Fixierung der Farbstoffe ohne Beaufschlagung von zusätzlichem Druck 10 bis 300 Sekunden mit Dampf behandelt.