DE2713166B1 - Verfahren zum kontinuierlichen Faerben von bahnfoermigen Textilmaterialien - Google Patents

Description

• In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 26 58 863.6-4 3 ist bereits ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilmaterialien aus Cellulose- bzw. Polyamidfasern oder aus Mischungen; die solche Fasern enthalten, mit Reaktiv- bzw. Reaktiv-oder Säurefarbstoffen, nach einem Einbad-Dämpf-Prozeß vorgeschlagen worden, wobei man das mit der wäßrigen Färbeflotte imprägnierte bzw. mit der wäßrigen Druckpaste bedruckte Textilmaterial unmittelbar vor dem Eintritt in den Dampfbehandlungsraum vorwärmt, derart, daß man die Ware unter Beibehaltung einer Restfeuchtigkeit, die mindestens dem Quellungswassergehalt der Fasern entspricht, mittels IR-Strahlern oder Mikrowellen auf Temperaturen von 97" bis 104"C vorheizt und sodann zur Fixierung der Farbstoffe ohne Beaufschlagung von zusätzlichem Druck 10 bis 300 Sekunden mit Dampf behandelt. Im Rahmen dieser Arbeitsweise gelingt es, die Farbstoffe ohne Ausbeuteverluste durch die eingangs geschilderten, vom Stand der Technik her bekannten Umstände auf den genannten Fasermaterialien egal zu fixieren.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilmaterialien aus Cellulosefasern oder aus Mischungen, die solche Fasern enthalten, mit löslichen oder unlöslichen Schwefelfarbstoffen zu konzipieren, bei dem die durch den Wegfall der Zwischentrocknung auftretenden Migrationsprobleme vermieden werden und das sich aus dem gleichen Grund erheblich wirtschaftlicher durchführen läßt.
• In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens gemäß Patentanmeldung P 26 58 863.6 wurde nun gefunden, daß das dort beschriebene Verfahren für die Lösung der zuvor erwähnten Aufgabe beim Färben der genannten Fasermaterialien mit Schwefelfarbstoffen in reduzierter Form erfolgreich eingesetzt werden kann.
• Die Erfindung betrifft daher die in den Ansprüchen 1-5 genannten Gegensta nde.
• Nach der vorliegenden Erfindung erfolgt das Vorheizen des mit der Färbefiotte behadelten Textilgutes mit besonders leistungsfähigen IR-Strahlern oder mit tlilfe von Mikrowellen. Die Vorheizphase bewirkt, daß die applizierte Flotte eine Temperatur nahe ihres Siedepunktes erreicht, wobei die Temperaturdifferenz zur Dämpftemperatur möglichst kleingehalten wird und im allgemeinen nicht mehr als 5"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 Textilniaterials darf beim Vorheizen und im Laufe der Weiterbehandlung nicht unter den Quellungswassergehalt der Faser absinken. (Nach F i s c her - B ob s i e n, Internationales Lexikon Textilveredlung + Grenzgebiete, 4. Auflage (1975) entspricht der Quellwert dem Wasserrückhaltevermögen, d. h. zurückgehaltener %-Wassermenge auf Fasertrockengewicht bezogen.) Durch die Reduktion der Flüssigkeitsrnenge wird primär eine Kondensatablagerung beim Einfahren der feuchten Ware in den Dämpfer mit den beschriebenen Auswirkungen vermieden. Dadurch tritt eine Verkürzung des Flottenverhältnisses ein, wodurch die Farbstoffausbeute erkennbar erhöht wird. Unter den erfindtingsgemäß 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. An sogenannten Nissen erfolgt beim üblichen Verfahren durch die »lsolierung« dieser relativ geringen Fasermengen eine geringere Niederschlagung von Wasser als an der normalen Gewebeoberfläche.
• Dadurch erscheinen Nissen normalerweise dunkler angefärbt als die sie umgebenden Fiäcr.z-n. Auch dieser unerwünschte Effekt wird erfindungsgemäß vermieden.
• Der positive Einfluß der neuen Methode ist um so größer, je höher die Affinität des Farbstoffs und der Ware ist. Deshalb ist er bei merzerisierten deutlicher ausgeprägt als bei nicht merzerisierten Geweben.
• Im Gegensatz zur DE-AS 10 86 203, gemäß der die Farbstoff-Fixierung unter Zuhilfenahme von Dampf 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 ausgeschaitet worden. Im Vergleich zum Stand der Technik aus der DE-AS 10 86 203 und der DE-AS 1610951 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 zusätzlichem 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 etwa 4 bar Druck mit Vorteil verwenden.
• Wie schon weiter oben angedeutet, muß nach der vorliegenden Erfindung selbstverständlich ein trocknen der mit den Farbstoffen geklotzten Ware auf jeden Fall vermieden werden. Dies kann man aber auch bei leichtesten Qualitäten auf einfache Art und Weise uber die Heizleistung und die Warengeschwindigkeit regeln.
• Schon durch kompakte Bauweise der lleizstrecke und den kurzen Abstand zwischen Foulard und Dämpfer, vor dessen Eingang sich die IR-Strahler befinden, wird die Gefahr des Antrocknens nach dem Abquctschcn stark verringert. Die beirn neuen Verfahren mogliche begrenzte Feuchtigkeitsvermlnderung um 15 bis 50 d. h. ursprünglich aufgenommene Flüssigkeltsmellge reduziert sich niaxinial auf 5OVo - vermeidet elu örtliches Antrocknen. Eine Dochtwirkung der Ware kommt nicht zustande. weshalb keine Migration der Farbstoffe stattfinden kann.
• Der sich an die Vorheizung der mit den Farbstoffen geklotzten Ware anschließende Dämpfprozeß zur Fixierung der Farbstoffe kann durch Beblasen des kontinuierlich geführten Textilgutes mit Dampf von 100"C bis 1502C in einem drucklosen Raum, z. B. auf dem Spannrahmen, erfolgen oder die Dampfbehandhlllg wird in einem Kontinuedämpfer bei Temperaturen won 102 bis 108"C vorgenommen.
• Als Farbstoffe für das beanspruchte Verfahren kommen alle Schwefelfarbstofie und schwefelküpenfarbstoffe in Betracht, also alles Farbstoffe, welche in Colour-lndex 3. Auflage (1971), Band 3, unter den Bezeichnungen Sulphur Dyes, Leuco Sulphur Dyes, Solubilised Sulphur Dyes und Vat Dyes geführt werden.
• Die Wahl des angewendeten Reduktionsmittels ist nicht eingeschränkt. Es kommen also u. a. infrage: Natriurnsulfid, Natriumhydrogensulfid/Soda, Natriumdithionit/ Natronlauge, Glucose/Natronlauge. Die Wahl davon ist lediglich von der Eignung der betreffenden Farbstoffkombination abhängig.
• Es war für den Fachmann überraschend, daß Färbungen mit Schwefelfarbstoffen nach dem neuen Verfahren ohne weitere Maßnahmen eine bisher nicht zu erzielende Verbesserung des Warenaspekts zeigen.
• Das erlaubt es nun, Schwefelfarbstoffe auch für anspruchsvolle Artikel ohne Zwischentrocknung und besondere Hilfsmittel einzusetzen. Gleichzeitig weisen solche Färbungen auch eine verbesserte Durchfärbung auf. Das bedeutet aber, daß bei gleicher Farbtiefe der Färbung auch eine Farbausbeute-Verbesserung von durchschnittlich 10-15% erreicht worden ist. Besonders vorteilhaft ist, daß bei sogenannten Mischgeweben nunmehr ein Verfahren möglich ist, bei dem das schwierige und zu unzuverlässigen Resultaten führende Mischen von Schwefel- und Dispersionsfarbstoffen vermieden wird, ohne daß zusätzliche Arbeitsgänge in Kauf genommen werden müssen.
• Die in den nachfolgenden Beispielen genannten Mengenangaben für Farbstoffe und Hilfsmittel beziehen sich auf Produkte in handelsüblicher Form und Beschaffenheit.
• Beispiel 1 Man klotzt ein Baumwollkörpergewebe mit einer 30"C warmen, wäßrigen Klotzflotte, die im Liter enthält: 70 g des Farbstoffes Solubilised Sulphur Brown 16 C.l.-Nr.53286 SOg einer 21zeigen, wäßrigen Natriumhydrogensulfidlösung, lOg Sodakalz 5cm3 einer 150/obigen wäßrigen Lösung eines Natriumpolysulfids mit durchschnittlichen S-Gehalt von 2-5 Atomen pro Molekül sowie 3 g eines anionischen Netzmittels auf Basis von Alkansulfonat.
• Nach dem Klotzen mit 70% Flottenaufnahme (vom Gewicht der trockenen Ware) wird das Gewebe in einem IR-Schacht auf 100"C vorgeheizt und unmittelbar danach 60 Sekunden durch Beblasen mit Dampf von 140"C ohne Druck gedämpft. Die Nachbehandlung der so gefärbten Ware erfolgt wie üblich durch Spülen mit Wasser. saure Oxydation, erneutes Spülen mit Wasser und neutrales Seifen.
• Man erhält eine kräftige Braunfärbung des Körpers mit außerordentlich gleichmäßigem Warenbild.
• Vergleich: Führt man die zuvor beschriebene Färbung mit der gleichen Klotzflotte nach dem üblichen Pad-Steam-Verfahren aber ohne Infrarotvorerhitzung, unter dämpfen bei 105- 107°C durch, erhält man eine Färbung mit deutlich schlechterem Warenbild. Auch die Durchfärbung des Textilguts ist schlechter.
• Beispiel 2 Man klotzt mit 75 Gew.-°h Flottenaufnahme einen Baumwoll-Mantelpopeline mit einer 250C warmen, wäßrigen Flotte, enthaltend: 60 g/l Sulphur Red 6, C. 1.-Nr. 53 720, 18 g/l Sulphur Brown 52, C. I.-Nr. 53 320, 8 g/l Dulphur Black 1, C 1.-Nr. 53 185, 60 g/l Natriumsulfid (Schwefelnatrium konz.), 5 cm'in einer 15%gen wäßrigen Lösung eines Natriumpolysulfids mit durchschnittlich 2 - 5 S-Atomen pro Molekül sowie 3 g/l eines anionischen Netzmittels auf Alkansulfonatbasis.
• Nach dem Klotzen wird das Textilgut unmittelbar vor dem Dämpfen in einem Infrarotschacht auf 100"C aufgeheizt und dann 1 Minutc ohne Druck gedämpft.
• Die Nachbehandlung der so gefärbten Ware umfaßt wie üblich Spülen mit Wasser, saures Oxydieren, erneutes Spülen, Seifen und abermals Spülen.
• Man erhält eine gleichmäßige. sehr ausgiebige Braunfärbung des Mantelpopelins. Das Warenbild ist gegenüber einer nach dem normalen Pad-Steam-Verfahren gefärbten gleichen Färbung eindeutig verbessert.
• Die Durchfärbung ist gut, die Farbausbeute um 10- 15<Vo gesteigert.
• Beispiel 3 Ein Baumwollgewebe wird mit 65 Gew.-O/o Flottenaufnahme mit einer 20"C warmen, wäßrigen Flotte geklotzt, enthaltend: 80 g/l Leuco Sulphur Green 9, C. I.-Nr. 53 005, 40 g/l Leuco Sulphur Brown 51,C. I.-Nr. 53327, 5 cm3/l einer 15%igen wäßrigen Lösung eines Natriumpolysulfids mit durchschnittlich 2-5 S-Atomen pro Molekül sowie 5 cm3/l eines anionischen Netzmittels auf Alkansulfonatbasis.
• Nach dem Klotzen wird die Ware in einem Infrarotschacht auf 100"C aufgeheizt und direkt anschließend 2 Minuten ohne Druck gedämpft.
• Nach dem Spülen mit Wasser, der sauren Oxydation und dem Seifen erhält man eine Olivfärbung.
• Diese zeichnet sich gegenüber einer normalen Pad-Steam-Färbung durch ein absolut gleichmäßiges Warenbild und bessere Durchfärbung aus.
• Beispiel 4 Man klotzt einen Baumwollkörper mit einer 25"C warmen Klotzflotte, die im Liter enthält: 50 g Vat Blue 43, C. I.-Nr.- 53 630, 10 g Sulphur Black 1 1,C. 1.-Nr. 53290, 115 cm3 einer 21 %gen wäßrigen Natriumhydrogensulfidlösung 8 cm3 einer 15%igen wäßrigen Lösung eines Natriumpolysulfids mit durchschnittlich 2-5 S-Atomen pro Molekül, 20 g Soda kalz. sowie 3 g eines anionischen Netzmittels auf Basis Alkansulfonat.
• Man klotzt die Ware mit 80 Gew.-% Flottenaufnahme, heizt dann das geklotzte Gewebe in einem Infrarotschacht auf 100"C auf und dämpft 4 Minuten in einem Dämpfer bei 105"C ohne Druck. Anschließend wird die Ware wie üblich mit Wasser gespült, sauer oxydiert, erneut gespült, geseift und schließlich klar gespült.
• Man erhält eine egale Marineblaufärbung mit hervorragendem Warenbild und guter Durchfärbung.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Weitere Entwicklung des Verfahrens zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilmaterialien aus Cellulosefasern oder aus Mischungen, die solche Fasern enthalten, nach einem Einbad-Dämpf-Prozeß, wobei man das mit der wäßrigen Färbeflotte imprägnierte Textilmaterial unmittelbar vor dem Eintritt in den Dampfbehandlungsraum vorwärmt, derart, daß man das Rextilmaterial unter Beibehaltung von einer Restfeuchtigkeit, die mindestens dem Quellungswassergehalt der Fasern entspricht, mittels IR-Strahlern oder Mikrowellen auf Temperaturen von 97" bis 104 C vorheizt und sodann zur Fixierung der Farbstoffe ohne Beaufschlagung von zusätzlichem Druck 10 bis 300 Sekunden mit Dampf behandelt, nach Patentanmeldung P 2658863.6-43, dadurch gekennz e c h n e t, daß man als Farbstoffe lösliche oder unlösliche Schwefel farbstoffe in reduzierter Form verwendet.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man wasserunlösliche Schwefelfarbstoffe (Sulphur Dyes) verwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vorverküpte Schwefelfarbstoffe (Leuco Suphur Dyes) verwendet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man wasserlösliche Schwefelfarbstoffe (Solubilised Sulphur Dyes) verwendet.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefelküpenfarbstoffe (Vat Dyes) verwendet.

   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-VerfahrenX 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) sogenanntes rußiges Warenbild und eventuell auch Farbstoffmigration im Verlauf des herkömmlichen Dämpfprozesses verbunden mit verminderten Farbausbeuten.

   In der DE-AS 10 86 203 ist ein Verfahren zum Färben von bahnförmigen Textilgut bei Temperaturen von über 100"C beschrieben. Ilierbei 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, wärend es von der genannten Rolle abgewickelt und auf eine in derselben Kammer befindliche zweite Rolle umgedockt wird. Unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur (1 I0C bis 1 34°C) und des entsprechenden Druckes (1,5 bis 3als) 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 llilfe 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 Antrocknungsgefahr 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 geklotite 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.

   Beim Färben mit Schwefelfarbstoffen, seien es die unlöslichen oder löslicher Produkte, weisen alle diese bekannten Verfahren einen beträchtlichen Nachteil auf, der bisher besonders auf merzerisierter Baumwolle und Regeneratcellulose nur durch ein Verfahren mit Zwischentrocknung behoben werden konnte. Ohne Zwischentrocknung erzeugte Färbungen zeigen eine unruhige, ruhige Warenoberfläche und die Durchfärbung des Fasermaterials ist häufig nicht zufriedenstellend. Der Zusatz von Egalisier- und die Migration herabsetzenden Flilfsmitteln bringt hier nicht den gewünschten Erfolg, verteuert aber immer die Färbung.