DE2716310A1 - Verfahren und vorrichtung zum faerben - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Färben

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Färben durch mechanisches Tränken, eine Kettbaum-Walze, um das Verfahren durchzuführen, sowie eine Färbeeinrichtung mit besagter Kettbaum-Walze.

Das industrielle Färben von Geweben durch mechanisches Tränken wird seit langem wie folgt durchgeführt: Ein Textilwickel wird einige Male um eine Kettbaum-Walze gewickelt, die sich in einem umschlossenen Raum befindet, welcher unter Druck und auf einer Temperatur von 130 C gehalten wird. Die Walze besteht aus einer mit regelmäßig angeordneten Löchern versehenen zylindrischen Fläche und ist am ersten Ende geschlossen und am zweiten Ende offen. Farbe in der benötigten Menge, aber nicht mehr, wird unter Druck durch das zweite Ende in das Innere der Walze eingespritzt, dringt radial mit einer Zentrifugalbewegung durch die Löcher der zylindrischen Fläche und durch die aufeinanderfolgenden Lagen des Wickels.

Dieses Verfahren hat hauptsächlich folgenden Nachteil: Die Farbe dringt in den Wickel nur an der Stelle jeden Loches der Walze ein und verteilt sich im weiteren Verlauf allmählich durch die aufeinanderfolgenden Schichten. Dennoch enthalten die ersten Umwicklungen einen Farbüberschuß bei den Löchern der Walze, genannt "Kettbaum-Punkte" und, im Gegensatz, ein völliges oder teilweises Fehlen der Farbe in den Zwischenzonen. Das äußerste Anfangsstück des Wickels ist also unbenutzbar.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde in dem von der BASF herausgegebenen "Handbuch des Färbens und der Fertigstellung von Polyesterfasern allein und im Gemisch mit anderen Fasern" vorgeschlagen, auf die Kettbaumwalze einige Lagen eines lockeren Gewebes aufzuwickeln, welches die Farbe in geringem Ausmaß zurückhält, was eine regelmäßige Diffusion gewährleistet. Dieses Verfahren, das sich aus der Färbereitechnik ableitet, ist kaum zufriedenstellend:

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Das lockere Gewebe ist kein integrierender Bestandteil der Kettbaumwalze;

es hält bis zu einem gewissen Grad die Farbe zurück; es muß periodisch ausgewechselt werden;

es bringt auch einen übergroßen Farbverbrauch mit sich;

es kann nicht fortlaufend mit verschiedenen Farbsorten benutzt werden.

Die homogene Verteilung der Farbe ergibt sich aus zwei gleichzeitigen Vorgängen, nämlich einer radialen Zentrifugaldiffusion der Farbe durch die aufeinanderfolgenden Schichten und einer transversalen Diffusion parallel zu den Erzeugenden der Kettbaum-Walze.

Die FR-PS 1 503 461 (Anmelder: VEPA) schlägt andererseits eine Einrichtung zur Behandlung von Textilien vor, mit aus einem umschlossenen Raum, mit mehreren gelochten, drehbaren Trommeln in diesem Raum, die für die Textilien als Auflage- und Transportmittel durch den Raum dienen, mit einer Blende zum dauernden Verschließen der Lochungen, derjeniger Trommeln, welche nicht von Textilmaterial abgedeckt sind, sowie mit Vorrichtungen, um ein Fluid (z.B. Heißluft, wie erwähnt) in zentripetaler Richtung, d.h. von außen zum Innern jeder Trommel hin durch die Textilzone zu leiten, die auf den nicht bedeckten Lochungen einer Trommel angebracht ist. Eine solche Anlage ist darauf gerichtet, einen größtmöglichen Durchsatz von Behandlungsfluid zu gewährleisten und ebenso die von den Lochungen gebildete Gesamtfläche prozentual so groß wie möglich zu halten. Um zu vermeiden, daß das Textilmaterial durch den Druck des Behandlungsfluids in das Innere der Trommel gezogen wird, ist ein Drahtsieb vorgesehen, das die Trommel um-

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gibt. Dies ist durchaus nicht vergleichbar mit einer Färbevorrichtung durch mechanisches Tränken, bei der nur die wirk lich benötigte Farbmenge, ohne Überschuß, eingespritzt wer den soll,und zwar von innen nach außen der völlig mit dem Gewebe bedeckten Walze.

Das Problem der "Kettbaum-Punkte" stellt sich im Fall des VEPA-Patentes nicht; erstens durch die Zentripetalzirkulation des Behandlungsfluids und zweitens durch das Vorhandensein mehrerer Trommeln, auf denen das Gewebe nacheinander aufgebracht wird.

Die beiden Dokumente von VEPA und der BASF stehen im Wider spruch zueinander und können nicht kombiniert werden: Die BASF sieht eine zentrifugale Zirkulation des Behandlungsfluids vor, VEPA dagegen eine zentripetale Strömung; das Drahtsieb von VEPA wird nur im Fall einer, zentripetalen Strö mung angebracht und wird im anderen Falle zwecklos.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, die Ab drücke der Perforationen in der Färberei zu vermeiden. Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Färben durch mechanisches Tränken vor, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem ersten Arbeitsgang die in einer Zentrifugalbewegung aus den Perforationslöchern der zylindrischen Fläche der Kettbaumwalze austretende Farbe gleichmäßig auf dieser ganzen Fläche ver teilt und daß man in einem zweiten, nachfolgenden Arbeitsgang die Farbe homogen und kontiniuierlich in den Wickel eindringen läßt.

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Die Erfindung schlägt ebenfalls eine Kettbaumwalze vor, in welcher Vorrichtungen angebracht sind, die eine homogene und kontiniuierliche Verteilung der Farbe auf der gesamten zylindrischen Fläche der Walze dort, wo der Wickel aufgebracht ist, sicherstellt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den Zeichnungen dargestellt'. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kettbaumwalze gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Axialebene der Kettbaumwalze, die in Fig. 1 dargestellt ist,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt in vergrößertem Maßstab durch eine axiale Ebene einer Kettbaumwalze gemäß der Erfindung, die mit mehreren Lagen des zu färbenden Materials versehen ist,

Fig. 4 eine Ansicht des äußeren, offenen Anfangsteiles des Wickels aus mittels der erfindungsgemäßen Kettbaumwalze behandeltem Material,

Fig. 5 und

Fig. 6 schematische Ansichten, die den Stand der Technik erläutern und

Fig. 7 eine Ansicht einer Vorrichtung, die die Kettbaumwalze gemäß der Erfindung verwendet.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Kettbaumwalze 1 mit einer z.B. kreisförmigen zylindrischen Fläche 2 und mit einer Achse 3. Die Kettbaumwalze ist an einem ihrer beiden Enden durch einen vollen kreisförmigen Boden 4 geschlossen und weist an ihrem anderen Ende eine" Öffnung 5 auf, die die Farbeinspritzung er laubt. Beispielsweise ist die Öffnung 5 durch einen zweiten

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ringförmigen Boden 6 gebohrt. Arme 7a, 7b oder andere äquivalente Mittel, die starr an den jeweiligen Böden 4 und 6 befestigt sind, gestatten das Einsetzen der normalerweise fixen Kettbaumwalze. Der Arm 7b ist derart hohl, daß er mit der öffnung 5 kommuniziert. Die Kettbaumwalze 1 kann ebenso durch andere Vorrichtungen als die Arme 7a und 7b befestigt sein.

Die zylindrische Fläche 2 ist mit einer großen Anzahl von gleichmäßig verteilten, beispielsweise kreisförmigen Löchern 8 versehen, die den Durchfluß einer ausreichenden, aber nicht überschüssigen Farbmenge in Zentrifugalrichtung gestatten.

Wenn die Walze nicht mit Armen 7a und 7b ausgerüstet ist, befinden sich die Löcher 3 nur auf einem Teil der Länge der Walze. Die beiden äußeren Teile haben dann keine Löcher und dienen zur Wartung und zur Bedienung der Walze.

Entsprechend der Länge des zu färbenden Materialbandes wird gegebenenfalls ein Teil der Löcher 8 auf einer gewissen Länge der Kettbaumwalze überdeckt.

Erfindungsgemäß sind in der Kettbaumwalze Vorrichtungen angebracht, die eine homogene und kontinuierliche Verteilung der Farbe auf der gesamten zylindrischen Fläche 2 und auch bei den Eintrittsstellen in den Wickel aus zu färbendem Material sicherstellen.

In einer möglichen Ausführungsform weisen diese Vorrichtungen einesteils Mittel auf, die einen quergerichteten Farbfluß längs der äußeren zylindrischen Fläche 2 sicherstellen und andererseits Mittel, die eine radiale Zentrifugaldiffusion der Farbe entlang der äußeren zylindrischen Fläche 2 gewährleisten .

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Die Vorrichtungen, die die Querströmung der Farbe sicherstellen, haben beispielsweise die Form einer ersten Hülle 9, die direkt auf der äußeren zylindrischen Fläche 2 aufgebracht ist, aus einem iJetz besteht, das einen geringen Druckabfall der Farbe bewirkt. Diese netzartige Hülle 9 besteht insbesondere aus einem Drahtgewebe aus nichtrostendem Stahl. In einem ersten AusfUhrungsbeispiel ist die Bindung des Gewebes einfach oder gekreuzt und die das Gewebe bildenden Fäden sind so stark gewellt, daß dies den transversalen Fluß der Farbe begünstigt. In der zweiten Variante wird das Drahtgewebe durch Drahtspiralfedern gebildet, die ineinander verschraubt sind, wobei jede Spirale parallel zu den Erzeugenden der Kettbaumwalze liegt.

Die Mittel, die eine zentrifugale, radiale Diffusion erzielen, sind beispielsweise als zweite Hülle 10 ausgebildet, die die erste Hülle 9 umgibt und auf ihr,angebracht ist und die möglichst aus einem Drahtnetz besteht, welches einen höheren Druckabfall bewirkt als die ers"te Hülle 9. Die Zwischenräume der Maschen des Netzes, das die zweite Hülle 10 bildet, sind genügend weit, um die färbenden Feststoffe der Farbe nicht aufzuhalten.Die Poren der zweiten Hülle 10 sind sehr zahlreich und liegen sehr dicht beieinander.

Bei einer möglichen Variante sind die erste und zweite netzartige Hülle 9/10 mit einem sehr dünnen (in der Größenordnung von einigen micron), nicht klebenden Film aus Kunststoff wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen bedeckt, was ihre Reinigung erleichtert.

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In Fig. 3 ist schematisch der Weg der Farbe durch die erfindungsgemäße Kettbaumwalze dargestellt, um welche mehrere Lagen 11 eines zu behandelnden Materials gewickelt sind. Die Farbe, die sich unter Druck in der Kettbaumwalze 1 befindet, erreicht die Löcher 8 in Pfeilrichtung 12 und durchquert sie in Zentrifugalrichtung. Dadurch, daß die erste Hülle 9 auf der äußeren zylindrischen Fläche 2 angebracht ist, insbesondere gegenüber den Löchern 8, kann die Farbe sich nicht radial gegen das Äußere der Kettbaumwalze 1 an den Ausgangspunkten der Löcher 8 fortbewegen und folgt damit dem durch die Pfeile 13 schematisch dargestellten Weg, was einer Querströmung entlang der äußeren zylindrischen Fläche 2 entspricht. Die Farbe wird dann dank der zweiten Hülle 10 regelmäßig verteilt und durchquert die aufeinanderfolgenden Schichten 11 des zu behandelnden Wickels gemäß den Pfeilen 14 mit homogener und kontinuierlicher Verteilung.

Fig. 4 zeigt das äußere Anfangsteil des behandelten Wickels, der von seinem freien Rand an gleichmäßig gefärbt ist.

Fig. 5 zeigt zum Vergleich den von der Farbe verfolgten Weg im Fall einer klassischen Kettbaumwalze ohne die Vorrichtungen dieser Erfindung. Das äußere Anfangsteil des Wickels, der mit dieser Walze behandelt wurde, enthält die "Kettbaum-Punkte" 15 (Fig. 6).

In Fig. 7 ist eine Vorrichtung schematisch dargestellt, die eine Kettbaumwalze 1 gemäß der Erfindung enthält, sich in einem umschlossenen Raum 16 befindet und mit Heizvorrichtungen 17, Vorrichtungen zum Unterdrucksetzen 18 und Farbzuführungsvorrichtungen 19"im Innern der Kettbaumwalze ausgerüstet ist.

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Die Verwendung von Drahthüllen hat den Vorteil einer leichten Reinigung dieser Hüllen und daher auch ihrer Wiederverwendung. Die Drahthüllen werden in der Tat nicht von der Farbe aufgeladen.

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Claims (11)

Ansprüche

1. Verfahren zum Färben durch mechanisches Tränken eines Wickels aus farbdurchlässigem Material, insbesondere aus einem Gewebe, wobei man zunächst auf die zylindrische, mit Löchern versehene Fläche einer Kettbaum-Walze in mindestens einer Lage den Wickel aufbringt und dann unter Druck die Farbe in die Kettbaum-Walze preßt, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem ersten Arbeitsgang die in einer Zentrifugalbewegung aus den Lüchern der zylindrischen Fläche der Kettbaum-Walze austretende Farbe gleichförmig auf dieser ganzen Fläche verteilt und daß man in einem zweiten nachfolgenden Arbeitsgang die Farbe homogen und kontinuierlich in den Wickel eindringen läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im ersten Arbeitsgang eine Zirkulation der Farbe auf der gesamten äußeren zylindrischen Fläche der Kettbaum-Walze einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man im zweiten Arbeitsgang eine radiale, zentrifugale, homogene und kontinuierliche Diffusion der Farbe einstellt.

4. Kettbaum-Walze zum Färben durch mechanisches Tränken eines Wickels aus farbdurchlässigem Material, insbesondere aus einem Textilgewebe, wobei dieser Wickel in zumindest einer Lage auf der Kettbaum-Walze aufgebracht ist, welche eine zylindrische Fläche mit gleichmäßig verteilten Löchern aufweist, durch welche zentrifugal die Farbe hindurchgeht, und wobei die Kettbaum-Walze an einem Ende einen geschlossenen Boden und an ihrem anderen Ende einen zumindest teilweise offenen Boden aufweist, damit die Farbe in die Walze eintreten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettbaum-Walze (1) Vorrichtungen aufweist, welche eine homogene und kontinuierliche Verteilung der Farbe auf der gesamten zylindrischen Fläche (2) der Walze (1) dort, wo der Wickel aufgebracht ist, sicherstellt.

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5. Kettbaum-Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine homogene und kontinuierliche Verteilung der Farbe sicherstellenden Vorrichtungen in erster Linie Mittel aufweisen, um eine transversale Strömung der Farbe längs der äußeren zylindrischen Fläche (2) der Kettbaum-Walze

(1) zu erzielen.

6. Kettbaum-Walze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine homogene und kontinuierliche Verteilung der Farbe sicherstellenden Vorrichtungen in zweiter Linie Mittel aufweisen, um im wesentlichen eine radiale Diffusion der Farbe in homogener und kontinuierlicher Wei se auf der gesamten zylindrischen Fläche (2) der Kettbaum-Walze (1) zu erzielen.

7. Kettbaum-Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Querströmung der Farbe erzielenden Mittel als netzförmige, auf der äußeren zylindrischen Fläche (2) der Kettbaum-Walze (1) angebrachte Hülle (9> ausgebildet sind, welche einen geringen Druckabfall bewirkt und die Zirkulation der Farbe in seiner (der Hülle) eigener Ebene gestattet.

8. Kettbaum-Walze nach einem der Ansprüche 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die erste Hülle (9) bildende Gitter aus einer einzigen Lage von Fäden besteht, welche in der Weise stark gewellt sind, daß sie die Querströmung der Farbe begünstigen.

9. Kettbaum-Walze nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eine radiale Diffusion der Farbe erzielenden Mittel als zweite Hülle (10) ausgebildet sind, welche auf die erste Hülle (9) aufgebracht ist und aus einer einzigen Netzschicht besteht, welche einen höheren Druckabfall bewirkt als die erste Hülle (9).

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10. Kettbaum-Walze nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Hüllen (9, 10) bildenden Netze aus nichtrostendem Stahl oder jedem anderen Stahl oder jeder anderen Legierung bestehen, welche dem Verwendungszweck angemessen ist, eine leichte Reinigung der beiden Hüllen erlaubt und die Farbe nicht zurückhält.

11. Vorrichtung zum Färben durch mechanisches Tränken eines Wickels aus farbdurchlässigem Material, mit einem umschlossenen Raum, Mitteln zum Beheizen dieses Raumes, Mitteln zum Unterdurcksetzen dieses Raumes und Mitteln zum Einspritzen einer Farbe in eine Kettbaum-Walze, die in diesem Raum angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettbaum-Walze (1) Mittel (9, 10) aufweist, um eine homogene Verteilung der Farbe auf der gesamten zylindrischen Fläche der Kettbaum-Walze (1) zu erzielen.

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