DE2713166C2 - Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilmaterialien - Google Patents
Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen TextilmaterialienInfo
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Description
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 kalter 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. 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, wärend es
•o von der genannten Rolle abgewickelt und auf eine in
derselben Kammer befindliche zweite Rolle umgedockt wird. Unter Beibehaltung der eingestellten Temperatur
(1100C 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 w><i 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 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 geklotzte Textilmaterial einer in einer Behandlungskammer, die eine unter Oberdruck
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 Dichtungselcmenten
(Walzenschlössern) ausgerüsteten Druckgefäßen erforderlich macht
Beim Färben mit Schwefelfarbstoffen, seien es die unlöslichen oder löslichen Produkte, weisen alle diese
bekannten Verfahren einen beträchtlichen Nachteil auf, der bisher besonders auf merzerisies^r Baumwolle und
Regeneratcellulose nur durch ein Verfahren mit Zv'ischentrocknung behoben werden konnte. Ohne
Zwischentrocknung erzeugte Färbungen zeigen eine unruhige, rußige Warenoberfläche und die Durchfärbung
des Fasermaterials ist häufig nicht zufriedenstel-
M lend. Der Zusatz von Egalisier- und die Migration
herabsetzenden Hilfsmitteln bringt hier nicht den gewünschten Erfolg, verteuert aber immer die Färbung.
in dem nicht vorveröffentlichten Patent 26 58 863
ist bereits ein Verfahren zum kontinuierlichen· Färben von bahnförmigen Tcxtilmaterialicn ausi
Cellulose- bzw. Polyamidfasern oder aus Mischungen; die solche Fasern enthalten, mit Reaktiv- bzw. Reaktivoder
Säurefarbstoffen, nach einem Einbad Dämpf-Prozeß vorgeschlagen worden, wobei man das mit der
fer) wäßrigen Färbeflotte imprägnierte bzw. mit der
wäßrigen Druckpaste bedruckte Textilmaterial unmittelbar vor dem Eintritt in den Dampfbehandlungsraum
vorwärmt, derart, daß man die Ware unter Beibehaltune
einer Restfeuchtigkeit, die mindestens dem Quellungswassergehalt
der Fasern entspricht, mittels IR-Strahlern
oder Mikrowellen auf Temperaturen von 97° bis 1040C
vorhetzt 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 WeiterentwicJcäing des Erfindungsgedankens
gemäß Patent 26 58 863 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 cen Ansprüchen
1-5 genannten Gegenstände.
Nach der vorliegenden Erfindung erfolgt das Vorheizen des mit der Färbeflotte behadelten Textilgutes
mit besonders leistungsfähigen IR-Strahlern oder mit Hilfe von Mikrowellen. Die Vorheizphase bewirkt,
daß die applizierte Flotte eine Temperatur nahe ihres
Siedepunktes erreicht, wobei die Temperaturdifferenz zur Dämpftemperatur möglichst kleingeh: Hen 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 Textilmaterials darf beim Vorheizen und im Laufe der Weiterbehandlung
nicht unter den Quellungswassergehalt der Faser absinken.(Nach Fischer-Bobsien,Internationales
Lexikon Textilveredlung + 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. Dadurch tritt eine Verkürzung des Flottenverhältnisses
ein, wodurch die Farbstoffausbeute erkennbar erhöht wird. 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 Auswasehen deF 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 »Isolierung« dieser relativ
geringen Fasermengen eine geringere Niederschlagung von Wasser als an der normalen Gewebeoberflärhe.
Dadurch erscheinen Nissen normalerweise dunkler angefärbt als die sie umgebenden Flächen. 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 bej 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 wVd
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 Stan<i der Technik aus der DE-AS 10 86 203 und der
is DE-Aä 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
zusätzlichem Druck fixiert werden können, weshalb keine besonderen Druckapparaturen zur Verfügung
stehen müssen. Dadurch läßt sich erfindungsgemäß der in vielen Betrieben direkt zur Verfugung stehende
gespannte Dampf von etwa 4 bar Druck rciit Vorteil verwenden.
Wie schon weiter oben angedeutet, muß nach der vorliegenden Erfindung selbstverständlich ein trocknen
jo der mit den Farbstoffen, geklotzten Ware auf jeden Fall
vermieden werden. Dies kann man aber auch bei leichtesten Qualitäten auf einfache Art und Weise über
die Heizleistung und die Warengeschwindigkeit regeln. Schon durch kompakte Bauweise der Heizstrecke und
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 15 bis 50% —
d.h. 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.
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
1000C bis 150"C in einem drucklosen Raum, z.B. auf
dem Spannrahmen, erfolgen oder die Dampfbehandlung wird in einem Kontinuedämpfer bei Temperaturen von
102 bis i 08° C vorgenommen.
Als Farbstoffe für das beanspruchte Verfahren kommen alle Schwefelfarbstoffe und schwefelküpenfarbstoffe
in Betracht, also alles Farbstoffe, welche im Colour-Index 3. Auflage (1971), Band 3, unter den
Bezeichnungen Sulphur Dyes, Leuco Sulphur Dyes, Solubilised Sulphur Dyes und Vat Dyei geführt werden.
Die Wahl des angewendeten Reduktionsmittels ist nicht
w) eingeschränkt. Es kommen also u. a. infrage: Natrium»
sulfid, Natriumhydrogensulfid/Soda, Natriumdithionit/
Natronlauge, Glucose/Natronlauge. Die Wahl davon ist lediglich von der Eignung der betreffenden Farbstoffkombination
abhängig.
p-> 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 to
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
Man klotzt ein Baumwollkörpergewebe mit einer 30° C warmen, wäßrigen Klotzflotte, ".!ie im Liter
enthält:
70 g des Farbstoffes Solubilised Sulphur Brown 16 C. L-Nr. 53 286
50 g einer 21%igen, wäßrigen Natriumhydrogensul- M
fidlösung,
10 g Sodakalz,
5 cm3 einer 15%igen wäßrigen Lösung eines Natriumpolysulfids mit durchschnittlichen S-Gehalt von
2-5 Atomen pro Molekül sowie
3 g eines anionischen Netzmittels auf Basis von Alkansulfonat
3 g/l eines anionischen Netzmittels auf Alkansulfonatbasis.
30
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 gefärb'sn 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 105-1070C durch, erhält man eine
Färbung mit deutlich schlechterem Warenbild. Auch die Durchfärbung des Tezlilguts ist schlechter.
Man klotzt mit 75 Gew.-% Flottenaufnahme einen Baumwoll-Mantelpopeline mit einer 25° C warmen,
wäßrigen Flout, enthaltend:
60 g/l Sulphur Red 6, C. L-Nr.53 720,
18 g/l Sulphur Brown 52, C. I.-Nr. 53 320,
8 g/l Dulphur Black 1, C I.-Nr. 53 185,
60 g/l Natriumsulfid (Schwefelnatrium konz.),
5 cnvVl einer 15%igen wäßrigen Lösung eines Natriumpolysulfids mit durchschnittlich 2-5
S-Atomen pro Molekül sowie
Nach dem Klotzen wird das Textilgut unmittelbar vor
dem Dämpfen in einem Infrarotschacht auf 1000C aufgeheizt und dann 1 Minute 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% gesteigert
Ein Baumwollgewebe wird mi* 65 Gew.-% Flottenaufnahme mit einer 200C wannen, wäßrigen Flotte
geklotzt, enthaltend:
80 g/l Leuco Sulphur Green 9, C L-Nr. 53 005,
40 g/l Leuco Sulphur Brown 51, C I.-Nr. 53 327,
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 AJkansulfonatbasis.
Nach dem Klotzen wird die Ware in einem Infrarotschacht auf 1000C 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.
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 11, C I.-Nr. 53 290,
115 cm3 einer 21%igen wäßrigen Natriumhydrogensul
fidlösung
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 1000C auf und dämpff 4 Minuten in
einem Dämpfer bei 1050C ohne Druck. Anschließend
wird die Ware wie üblich mit Wasser gespült, sauer oxydiert, ernev» gespült, geseift und schließlich klar
gespült
Man erhält eine egale Mäfinebläufärbüng mit
hervorragendem Warenbild und guter Durchfärbung.
Claims (5)
1. Weitere Entwicklung des Verfahrens zum kontinuierlichen Farben von bahnförmigen TextilmateriaJien
aus Cellulosefasem oder aus Mischungen, die solche Fasern enthalten, nach einem
Einbad-Dämpf-Prozeß, wobei man das mit der wäßrigen Färbeflotte imprägnisrte Textilmaterial
unmittelbar vor dem Eintritt in den Dampfbehandlungsraum vorwärmt, derart, daß man das Textilmaterial
unter Beibehaltung von einer Restfeuchtigkeit, die mindestens dem Quellungswassergehalt der
Fasern entspricht, mittels IR-StrahJern 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 Patent
26 58 863, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoffe lösliche oder unlösliche Schwefelr~»-^«-t0ff£
in reduzierter Form verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man wasserunlösliche Schwefelfarbstoffe (Sulphur Dyes) verwendet
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man vorverküpte Schwefelfarbstoffe (Leuco Suphur Dyes) verwendet
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man wasserlösliche Schwefelfarbstoffe
(Soiubilised Sulphur Dyes) verwendet
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man Schwefelküpenfarbstoffe (Vat Dyes) verwendet
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Non-Patent Citations (1)
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Legal Events
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