DE2755579A1

DE2755579A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen faerben von textilmaterial

Info

Publication number: DE2755579A1
Application number: DE19772755579
Authority: DE
Inventors: Clifford Duckworth
Original assignee: Mather and Platt Ltd
Current assignee: Mather and Platt Ltd
Priority date: 1976-12-09
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1978-06-15
Also published as: CH621032B; GB1596740A; CH621032GA3

Description

PFENNING · MAAS · SEILER · MEINIG

PATENTANWÄLTE
BERLIN · MÜNCHEN · AUGSBURG

LEMKE · SPOTT

Patentanwälte Kurfürstendamm 170 D 1000 Berlin 15

Folio 82951

inr Zeichen
^vnur reference

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We/schu

J. Pfenning, Dipt -Ing - Berlin Dr I Maas. Dipl -Chem München H Seiler. Dip!-Ing Berlin K H Meinig.Dipl -Phys Berlin J M Lemke, Dipl Ing Augsburg Dr G Spott, Dipl -Chem ■ München

I BÜRO BERLIN:

I Kurfürstendamm 170

I D 1000 Berlin 15

Telefon:
030-8812008/8812009

Telegrammadresse: Seilwehrpatent

Berlin
Date

9. Dez. 19 77

MATHER & PLATT LIMITED

Manchester, MIO 6BA, England

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Färben von Textilmaterial

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Die Erfindung bezieht sich auf das Färben von Textilien oder dergleichen Materialien, beispielsweise Tuch, Film, Filz, Papier oder Garn, die im nachfolgenden als Textilmaterial bezeichnet sind, bei dem das Textilmaterial durch eine erwärmte Färbeflüssigkeit getränkt wird, wobei das Textilmaterial kontinuierlich bei einem Durchgang durch die Färbeflüssigkeit behandelt wird.

Unter Textilmaterial wird Zellulose,entweder natürliche oder regenerierte Zellulose, alleine oder in Mischung mit anderen Fasern verstanden und die !Bezeichnung ist nicht auf Textilmaterial für gewebtes Material beschränkt.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das kontinuierliche Färben von Baumwolltextilmaterial durch den sogenannter Küpenfarbstoff , ohne daß sie auf diese Art von Textilmaterial oder auf diese Art von Farbstoff beschränkt ist.

i;in Ziel der Erfindung ist es, die Qualität und die Gleichförmigkeit der Färbung der Textilmaterialien zu verbessern. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Wirtschaf tuch· keil des Färbeprozesses durch eine Verringerung der Anzahl der für die Ausführung des kontinuierlichen Färbevorganges erforderlichen Einrichtung und durch eine Verringerung des

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Energieverbrauches, des Materials und der Arbeit je behandelter Textilmaterialeinheit zu verbessern. Uin besondere vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist die Vielseitigkeit des Verfahrens und der Vorrichtung, die nicht nur Farbstoffe mit breit gestreuten Affinitaten innerhalb der Küpenfarbstoffgruppe, die gleichzeitig in einer gleichförmigen Weise angewendet v/erden kann, zuläßt, sondern die zusatzlich erlaubt, Farbstoffe ganz unterschiedlicher Gruppen und unterschiedlicher chemischer Reaktionen in der gleichen Vorrichtung aufzubringen.

Während beispielsweise die Erfindung insbesondere auf die Anwendung von Küpenfarbstoffe für Baumwolltextilien gerichtet ist, wurde festgestellt, daß Farbstoffe anderer Gruppen gleichförmig auf Zellulosetextilmaterialien aufge bracht werden kann, beispielsweise Farbstoffe der nachfolgenden Gruppen:

gelöste Küpenfarbstoffe,

Schwefelfarbstoffe,

Direktfarbstoffe oder Reaktivfarbstoffe.

Es ist bekannt, ein Textilmaterial kontinuierlich auf vielfältige V/eise zu färben, jedoch war er, über Lan<je ZdL

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ein übliches Merkmal derartiger Methoden zur Erzielung einer Gleichförmigkeit der Färbung den Farbstoff durch Tränken des Textilmaterial in einem Färbebad aufzubringen, in dem der Farbstoff je nach Absicht eint; geringe od(«r keine Affinität zu dem Textilmaterial während der Tränkperiode hat.

iJach dem Tränken des Texti !materials durch eine wäßrige Lösung oder Dispersion des Farbstoffes in einem solchen Zustand wird die Affinität dann für den Farbstoff in dem Textilmaterial durch anschließende chemische Mittel üblicher weise zusammen mit Wärme und/oder Feuchtigkeit herijesteilt, wodurch der Farbstoff dann die Texti!fasern färbt und anschließend darin fixiert wird.

Solch ein Verfahren ist das, das in dem bekannten "Klotzdänipf-Verfahren" verwendet wird. Im Fall der Küpenfarbstoffe bei Baumwolle bestellt ein üblicher Verfahrensablauf und eine Vorrichtung aus dem nachfolgenden:

I. Das Bauniwolltextilmaterial wird mit einer Suspension der Pigmentform des Farbstoffes in Wasser durch einen Durchgang durch ein entsprechendes Färbebad mit nachfolgendem Abpressen der überschüssigen Färbe flussLgkeit

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durch eine Färbefoulard durchtränkt.

2. Das durchtränkte Material wird teilweise durch einen Durchgang durch eine Infrarot-Heiζvorrichtung getrocknet.

3. Das durchtränkte, teilweise getrocknete Material wird durch einen Durchgang durch einen Lufttrockner, üblicherweise durch einen sogenannten Heißluftkanal, getrocknet, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa das Niveau der zulässigen Feuchtigkeit verringert wire

4. Das getrocknete Material wird dann durch eine Lösung einer konzentrierten Alkali lauge und eines Reduktions mittels getränkt und die überschüssige Flüssigkeit wird aus dem Textilmaterial durch einen Färbefoulard ausgepreßt.

b. Das Material aus der Hehandlungsstufe 4 wird dann kontinuierlich durch eine Hedampfungskammer gegeben, die mit trockengesättigtem Dampf bei Atmosphärendruck und IQO⁰C gefüllt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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Die Zeit für den Durchgang des Materials durch die Bedampfungskammer liegt üblicherweise in dem Bereich von 20 bis 60 Sekunden.

Während der Behandlungsstufe 5 treten die chemischen Reaktionen auf, die das Färben der Baumwollfaser durch den Küpenfarbstoff fördern.

Im Anschluß an diese Behandlung wird das gefärbte Material aufeinanderfolgend in einer Reihe von bekannten Operationen behandelt, die ein Spülen, Oxidieren, Einseifen und Waschen beinhalten.

Ein Charakteristikum der Erfindung und insbesondere in bezug auf die Anwendung von Küpenfarbstoffen für Baumwolltextilmaterialien besteht darin, daß die Sättigung des Textilmaterials mit der Färbeflüssigkeit bereits gleichzeiti mit dem Färben des Textilmaterials dadurch erfolgt, daß die Farbstoffe in dem Färbebad in wäßriger Lösung bei einer erhöhten Temperatur vorhanden sind, wobei in dem Bad der Farbstoff die optimale Affinität für das Textilmaterial besitzt. Daraus ergibt sich für die Erfindung im Vergleich zu dem Beispiel des "Klotzdämpf-Verfahrens", daß die fünf Verfahrensstufen des typischen "Klotzdämpf-Verfahrens" auf eine einzelne Verfahrensstufe verringert

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werden, in der die Sättigung und Färbung gemeinsam stattfindet, dem dann die üblichen bekannten Verfahren des Spülens, Oxidierens, Einseifens und Waschens folgen, wie dies oben beschrieben ist.

Es ist bekannt, daß unterschiedliche Klassen und Gruppen von Farbstoffen Zusätze von verschiedenen chemischen Substanzen erfordern, die allgemein als Färbehilfsmittel bekannt sind, damit der Farbstoff vollständig lösbar gemacht werden kann und/oder damit er eine optimale Affinität für das Textilmaterial erhält. Es ist in gleicher Weise bekannt, daß die Geschwindigkeit der Färbung üblicherweise mit der Erhöhung der Temperatur der Färbereaktion zunimmt. Hinsichtlich der in dem Färbebad in einem Zustand optimaler Affinität für das Textilmaterial vorhandenen Farbstoffen sei erwähnt, daß im Fall von Küpenfarbstoffen und den meisten Schwefelfarbstoffen die Farbstoffe, so wie sie verkauft und vorrätig sind, vor der Benutzung in Wasser unlöslich sind und keine Affinität für Baumwolltextilmaterialien besitzen. Beide Gruppen von Farbstoffen werden in Wasser durch den Zusatz einer konzentrierten Alkalilauge und eines chemisch reduzierenden Mittels löslich gemacht.

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Zusammen mit dem kombinierten Einfluß von Zeit und Temperatur wird der unlösliche Farbstoff nicht nur in den sogenannten "löslich reduzierten" oder "leuko-" Zustand gebracht, sondern er besitzt dann auch eine starke Affinität für Zellulose-Textilmatarialien.

Von den beiden Farbstoffgruppen, dem Küpenfarbstoff und dem SChwefelfarbstoff, ist die Küpengruppe die bedeutendere, jedoch ist das lösliche Küpen- "leuko" Produkt das instabilere.

Mit der Erhöhung der Temperatur werden sie zunehmend instabiler und das "leuko"-Produkt kann leicht überreduziert, hydrolisiert oder molekularmäßig umgruppiert werden und sie können kristallisieren. Zusätzlich sind die Leukoküpenlösungen häufig gegen starkes Licht empfindlich.

Es war daher üblich, die Leukoküpenfarbstoffe auf Zellulosetextilmaterialien durch eine Chargentechnik aufzubringen, bei der die Badtemperatüren unterhalb von 50 C gehalten werden, damit das Färben über die erforderliche Zeit stattfinden konnte, ohne daß das Färbebad zu instabil wurde. Die Zeit für ein solches Chargenverfahren variiert von 30 bis 60 Minuten.

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Ein kontinuierliches Färben aus einem Leukofärbebad beinhaltet einen Färbezeitraum von im allgemeinen weniger als eine Minute mit der notwendigen Folgerung, die Färbegeschwindigkeit durch Erhöhung der Färbebadtemperatur über 50°C zu erhöhen. Die technische Literatujr gibt viele Beispiele von Mängeln zur Erzielung eines ausreichenden Arbeitens bei kontinuierlichen "Leuko"-Techniken. Die Unzulänglichkeit bei den sich ergebenden Färbungen sind ein beständiger Mangel an Gleichförmigkeit der Farbstufe über die gefärbte Länge, wobei das Färbeergebnis schlecht ist und die sich ergebenden Farbechtheitsverhältnisse des gefärbten Materials bei weitem nicht denen entsprechen, wie sie von Küpenfarbstoffen erwartet werden.

Alle diese Schwierigkeiten eines kontinuierlichen Leukoverfahrens, die durch die Schwierigkeiten eines Ausgleiches einer hohen Färbegeschwindigkeit gegenüber der Färbebadstabilität auftreten, werden durch das erwähnte Klotzdampfverfahren beseitigt, beiden» das Problem der Färbebadstabilität durch das Aufbringen des unlöslichen Farbstoffes auf das Tuch und das nachfolgende Umwandeln in den Leukozustand am Ort vermieden wird.

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Es wurde nun festgestellt, daß ein Zellulosetextilmateri unter t.rfüllung der höchsten Quali täts f orderungen mit Küpenfarbstoffen durch Eintauchen in ein den Leukofarbstoff bei einer Temperatur von über 60 C, im allgemeinen jedoch zwischen 80 und 90°C enthaltendes Färbebad für einen Zeitraun-, von nicht mehr als fünf Sekunden, im allgemeinen jedoch weniger als zwei Sekunden gefärbt werden kann, liei diesen Bedingungen erfolgt die Tränkung des Textilmaterials durch die Leukofarbflüssigkeit bereits gleichzeitig mit dem Färben oder Fixieren durch die besonders hohe Färbgeschwindigkeit, die bei derartigen Temperaturen erreichbar ist.

Es ist ein Charakteristikum der Erfindung, daß der Flüssigkeitsinhalt des Färbebades kontinuierlich dem Färbebad in dem vollständig gelösten Zustand bei der ausgewählten Arbeitstemperatur über 60°C zugeführt wird, (das bedeutet, daß der ursprünglich unlösliche Pigment-Farbstoff in den vollständig reduzierten oder löslichen Leukozustand umgewandelt worden ist), so daß eine zugeführte Flüssigkeit, die in einem großen Behälter bei Raumtemperatur gelagert wird, bei der die Flüssigkeit stabil ist, auf die Arbeitstemperatur durch einenDurchgar durch einen angrenzend an dem Färbebad angeordneten

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Mischer und Wärmetauscher erhitzt und gemischt wird, und durch den Durchgang durch den Mischer und Wärmetauscher wird die zuzuführende Färbeflüssigkeit in den vollständig reduzierten Leukozustand umgewandelt. Es sei bemerkt, obwohl die Erfindung speziell für diese Farbstoffgruppen anwendbar ist, die durch chemische Reduktion lösbar gemacht werden, andere Farb-stoffgruppen existieren, die normalerweise in Wasser löslich sind, die jedoch zu Anfang keine Affinität für das Textilmaterial besitzen und bei denen die Affinität durch einige chemische Mittel statt durch Reduktion erzielt wird.

Dies umfaßt die löslich gemachten Küpenfarbstoffe und die Reaktivfarbstoffe und die Grundgedanken der Erfindung können zuir Aufbringen dieser Farbstoffgruppen auf Textilmaterialien verwendet werden.

Im nachfolgenden ist die Art beschrieben, in der die Ziele der Erfindung erreicht werden.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben eines Textilmaterials geschaffen, bei dem das Textilmaterial durch ein Färbebad mit geringem Volumen hindurchgegeben wird, so daß das Textilmaterial mit einer

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den Farbstoff enthaltenden wäßrigen Lösung und einem chemischen Hilfsmittel in vollständiger Lösung und erhitzt auf eine opitmale Temperatur getränkt wird, um so dem Farbstoff eine optimale Affinität für das Textilmaterial zu verleihen, bei dem nach dem Durchnässen das Textilmaterial aus dem Färbebad entnommen und die überschüssige Flüssigkeit sofort beseitigt wird, wobei das Verfahren weiter gekennzeichnet ist durch ein Hindurchgeben der zuzuführenden Färbebadflüssigkeit, die in einem großen Behälter unter Bedingungen einer minimalen Affinität für das Textilmaterial gelagert wird, durch einen Mischer und Wärmetauscher vor dem Zuführen der Färbeflüssigkeit zu dem Färbebad, wobei die von dem Mischer und Wärmetauscher zu dem Färbebad geleitete Flüssigkeit als eine homogene Lösung mit einer höheren Temperatur aus dem Mischer und Wärmetauscher austritt, als sie in den Mischer und Wärmetauscher eingegeben wird.

Vorzugsweise hat das Färbebad ein geringes Volumen, so daß sein Inhalt durch den Durchgang des Textilmaterials durch das Färbebad schnell verbraucht wird, wobei das Volumen im wesentlichen durch Zuführung der Färbeflüssigkeit in das Färbebad mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindig keit des Verbrauches entspricht, konstant gehalten wird.

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Es ist ein wesentlicher Schritt bei der Ausführung der Erfindung, daß die dem Färbebad zugeführte Flüssigkeit durch einen Mischer und Wärmetauscher hindurchgeht, in dem ein inniges Mischen und Erwärmen stattfindet, wobei die Verweilzeit irgendeines Partikels der Flüssigkeit, die durch den Mischer und Wärmetauscher geht, unabhängig von der Durchflußgeschwindigkeit zur Sicherstellung eines Mischens und Erhitzens und eines Auflösens ausreicht, ohne dabei so lang zu sein, daß die Stabilität der Farblösung und seine Affinität für das Textilmaterial gestört wird.

Es ist zweckdienlich, die Funktionen des Mischens und Erwärmens innerhalb einer Einheit der Hilfseinrichtung zu kombinieren, es sei jedoch bemerkt, daß das Mischen und Erhitzen in zwei getrennten Stufen erfolgen kann, vorausgesetzt die Flüssigkeitsverweilzeit wird dadurch nicht übermäßig verlängert.

Bei der Verwendung von Küpenfarbstoffen für Baumwolltexti!materialien gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß das Tränken und tatsächliche Färben im wesentlichen zwischen dem Eintreten des Textilmaterials in das Färbebad und dem Verlassen des Punktes, an dem überschüssige

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Flüssigkeit aus dem Textilmaterial beseitigt wird, abgeschlossen ist, und es wurde festgestellt, daß der Zeitraum zwischen diesen beiden Stellen fünf Sekunden nicht zu überschreiten braucht, und in einigen Fällen kann dieser Zeitraum in der Größenordnung von 1/4 Sekunde liegen.

Nach dem Beseitigen überschüssiger Flüssigkeit aus dem Textilmaterial ergibt sich normalerweise ein klein er Vorteil im Verlängern der Reaktion außerhalb des Färbebades, und der übliche Verfahrensablauf besteht dann in dem Spülen und Behandeln in einer bekannten Reihenfolge von Verfahrensschritten des Spülens und Oxidierens, des Einseifens und Waschens.

Für Küpenfarbstoffe sollte das Bedampfen bei Abwesenheit von Luft erfolgen, und es kann gesättigter Dampf bei Atmosphärendruck oder gesättigter Dampf bei Drücken oberhalb des Atmosphärendruckes verwendet werden. Der Grund hierfür besteht darin, die Farbpartikel auf der Oberfläche von schwerem oder dichtem Textilmaterial beim Eindiffundieren zu unterstützen.

Die Länge der Verweilzeit in solchen Fällen überschreitet kaum 15 Sekunden bei atmosphärischem Druck oder 5 Sekunden

bei 2 Atmosphärenüberdruck. -20 -

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Im Falle von anderen Farbstoffen als Küpenfarbstoffe kann die Bedampfungsperlode In vorteilhafter Meise verlängert werden. Beispielsweise bei der Anwendung von Reaktivfarbstoffen 1st der Bedampfungsverfahrensschritt hauptsächlich eine Farbflxlerungsstufe statt einem Farbdiffuslonsprozeß und wenn solche Farbstoffe nicht in einem Zustand einer chemischen Reaktion aufgebracht werden, besteht weder eine Gefahr eines Verlustes der Stabilität durch eine Verlängerung der Bedampfungszeit, noch ist die Anwesenheit von Luft von Nachteil, so daß die Bedampfung tatsächlich in vorteilhafter Weise durch überhitzten Dampf über ICX)⁰C, jedoch bei atmosphärischem Druck ausgeführt werden kann.

Jedoch sei nochmals darauf hingewiesen, daß das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung hauptsächlich auf die Erfüllung der kritischeren Bedingungen des Färbens mit Küpenfarbstoff gerichtet sind.

Für die Ausführung der Erfindung wurde festgestellt, daß weitere Begrenzungen bei der Anwendung von Küpenfarbstoffer darin bestehen, daß die Verweilzeit für Färbflüssigkeiten, die von der Eingangsstelle des Mischers und Wärmetauschers zu der Ausgangsstelle gehen, zwischen 2 Sekunden und 60 Sekunden liegt, abhängig von der Farbbedingung und seiner

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leichten Reduktion in die lösliche Form, seiner anschließenden STabilität und der Tiefe der Farbstafe, die erforderlich ist.

Die Tiefe der herzustellenden Farbstufe ist bereits alleine abhängig von der Konzentration des Farbstoffes in der Farbflüssigkeit, vorausgesetzt die ausgewählten und geschaffenen chemischen und physikalischen Bedingungen entsprechen vollständig dem Farbstoff und er ist gleichförmig auf die lösliche Form reduziert, und die Konzentration zu irgendeinem Zeitpunkt muß über das ganze Bad gleichförmig sein.

Die genaue Menge der in dem Textilmaterial nach der Beseitigung des Überschusses zurückgelassene Farbflüssigkeit muß sich mit einem bestimmten Textilmaterial, seiner Dichte und Struktur und mit den ausgewählten Mitteln zum Beseitigen des Überschusses verändern. Je größer der beseitigte Überschuß ist, desto wirtschaftlicher ist der Prozeß, jedoch auch um so größer das Risiko einer vorzeitigen Oxidation des reduzierten Farbstoffes bei Küpenfarbstoffen. Somit wurde gemäß der Erfindung ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben von Textilmaterial durch ein Hindurchgeben des Textilmaterial

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durch ein Färbebad für eine Eintauchzeit von nicht mehr als 5 Sekunden geschaffen, so daß das Textilmaterial mit einer einen Farbstoff oder Farbstoffe und chemische Hilfsmittel in vollständiger Lösung enthaltende wäßrige Flüssigkeit und Aufrechterhalten auf einer Temperatur über 60°C getränkt wird, um dem Farbstoff oder den Farbstoffen eine optimale Affinität für das Textilmaterial zu verleihen, wobei nach dem Tränken des Textilmaterials dieses aus dem Färbebad herausgenommen und die überschüssige Flüssigkeit aus dem Textilmaterial beseitigt wird, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch ein Hindurchgeben der Färbeflüssigkeit, die in einem großen Vorratsbehälter unter Bedingungen einer minimalen Affinität für das Textilmaterial gelagert ist, durch einen Mischer und Wärmetauscher, ehe die Flüssigkeit zu dem Färbebad geleitet wird, und von dem Mischer und Wärmetauscher tritt die Flüssigkeit oder die Zuführflüssigkeit als eine homogene Lösung mit einer Temperatur zwischen 60⁰C und dem Siedepunkt der Lösung aus und wobei die Verweilzeit für irgendeinen Teil der Flüssigkeit innerhalb des Mischers und Wärmetauschers zwischen 2 Sekunden und 60 Sekunden liegt.

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In vorteilhafter VJeise kann das TExtilmaterial unmittelbar nach dem Beseitigen des Flüssigkeitsüberschusses durch einen Durchgang durch eine Bedampfungskammer bei der Abwesenheit von Luft innerhalb der Kammer jedoch bei der Anwesenheit von gesättigtem Dampf bei Atmosphärendruck oder gesättigtem Dampf bei einem Druck über dem Atmosphären druck oder in ausgewählten Fällen mit überhitztem Dampf bei Atmosphärendruck bedampft werden. Danach kann das Textilmaterial durch eine entsprechende Kombination von bekannten Spül-, Oxidations-, Einseif- und Waschvorgängen behandelt werden.

Gemäß der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Verwendung beim kontinuierlichen Färben eines TExtilmaterials mit einer erwärmten, wäßrigen Färbeflüssigkeit geschaffen, die gekennzeichnet ist durch ein Bad für die Färbeflüssigkeit, durch Mittel zum kontinuierlichen Versorgen des Färbebades mit der Färbeflüssigkeit aus einem großen Vorratsbehälter, durch Mittel zum Mischen und ERhitzen der Färbeflüssigkeit zwischen dem großen Vorratsbehälter und der Zuführung zu dem Färbebad und die eine Verweilzeit für irgendeinen Teil der durch den Mischer und Wärmetauscher hindurchgehenden Färbeflüssigkeit ermöglicht, die zwischen 2 und 60 Sekunden liegt und deren Temperatur beim Verlassen des Mischers und Wärmetauschers zwischen 60°C und dem Siedepunkt der Flüssigkeit liegt. — 24 — j

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Es sind auch Mittel zur Aufrechterhaltung der Temperatur innerhalb des Färbebades auf einem ausgewählten Niveau geschaffen sowie Mittel zum gleichförmigen Aufrechterhalten der Konzentration der Farbstoffe innerhalb des Färbebades durch entsprechende mechanische Bewegung und/oder Zirkulation. Es sind auch Mittel zur Beseitigung einer überschüssigen Farbflüssigkeit aus dem Textilmaterial geschaffen, wenn dieses das Färbebad verläßt.

Wahlweise ist eine Bedampfungskammer geschaffen, durch die das Textilmaterial unmittelbar nach dem Beseitigen des Farbflüssigkeitsüberschusses hindurchgehen kann, und in der das Textilmaterial Wärme und eine Feuchtigkeit mit oder ohne Anwesenheit von Luft und bei ^tmosphärendruck oder einem Druck oberhalb des Atmosphärendrucks ausgesetzt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit Bezug auf die schematische Darstellung der Vorrichtung zur Ausführung des Färbeprozesses gemäß der Erfindung beschrieben.

Die Vorrichtung hat ein Paar von großen Vorratsbehältern 5 für eine kalte Färbeflüssigkeit, obwohl auch mehr als zwei Behälter vorhanden sein können.

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Die Auslässe und Einlasse jeder der Behälter sind durch Ventile gesteuert, die bei 6 dargestellt sind. Die Behälter 5 können durch eine Ventilgesteuerte Versorgungsleitung 7 wieder gefüllt werden.

Das Färbeflüssigkeitsbad ist mit 8 bezeichnet und es hat ein geringes Volumen. Das Färbeflüssigkeitsbad enthält einen Verdrängungsblock 9, der nach Wunsch dazu benutzt werden kann, das Volumen des Färbeflüssigkeitsbades weiter zu verringern.

Die Färbeflüssigkeit wird dem Färbeflüssigkeitsbad 8 von den Behältern 5 durch eine von einem Motor 11 angetriebene Pumpe IO zugeleitet.

Die Färbeflüssigkeit geht vor dem Eintritt in das Färbeflüssigkeitsbad 8 durch einen Mischer und Wärmetauscher 12.

Die Geschwindigkeit der Strömung der Färbeflüssigkeit in das Bad 8 wird durch einen Hiveauwächter 13 gesteuert, der mit einem Regulierventil 14 für die Färbeflüssigkeit zusammenarbeitet, das in Richtung des Färbeflüssigkeitsstromes in Strömungsrichtung oberhalb des Mischers und Wärmetauschers 12 angeordnet ist.

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Die Temperatur der Färbeflüssigkeit, die von dem Mischer und Wärmetauscher 12 zu dem Bad 8 geleitet wird, wird durch einen Thermostat 15 für die Färbeflüssigkeit in dem Bad 8 überwacht, und der Thermostat steuert ein Regulierventil 16, das seinerseits die Dampfversorgung für den Mischer und Wärmetauscher 12 steuert.

Das Niveau der Färbeflüssigkeit in dem Bad 8 ist bei 17 angegeben.

Das zu färbende Tuch ist mit 18 bezeichnet, und es geht über eine Führungswalze 19 in die Färbeflüssigkeit, um eine Führungswalze 20 in dem Boden des Bades 8 und dann aus dem Bad heraus und zwischen eine untere Metallfoulardwalze 21, die getrennt zu der BAdtemperatur erwärmt werden kann, und eine obere mit Gummi beschichtete Quetschwalze 22.

Eine gummibeschichtete Reservequetschwalze, die nach Art eines Revolverkopfes gehalten ist, ist bei 23 gezeigt.

Ein Abstreichmesser ist bei 24 gezeigt und dieses Abstreichmesser arbeitet mit der Foulardwalze 21 zusammen, um die an dem Walzenspalt ausgepreßte Färbeflüssigkeit zurück in das Bad 8 zu führen.

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Aus der früheren Beschreibung ergibt sich die Art und Weise, in der die vorbeschriebene Vorrichtung bei der Ausführung des Färbeprozesses gemäß der Erfindung verwendet wird.

Wenn ein Wechsel von einer Farbstufe zu einer abweichenden anderen Farbstufe gewünscht wird, ergibt sich die nachfolgende Reihenfolge. Die Vorrichtung wird nach Abschluß des ersten Färbedurchganges abgestoppt, wobei ein Band oder ein Vorläufer durch das Färbeflüssigkeitsbad gegeben wird, um das Hindurchziehen des nächsten Materials vorzubereiten. Die Pumpe 10 wird gestoppt und der Inhalt des FärbeflUssigkeitstankes 8 und des Mischers und Wärmetauschers 12 wird entleert. Die Vorratsbehälter 5 werden abgesperrt und der Niveauwächter 13 wird neutralisiert. Der Inhalt eines Behälters 24* für eine Reinigungslösung wird nun über den Mischer und Wärmetauscher 12 in den Färbeflüssigkeitstank 8 gepumpt.

Da der Niveauwächter 13 neutralisiert ist, strömt die Reinigungslösung über in eine Verlängerung 25 des Bades und nimmt dort das Niveau 26 ein. Dadurch strömt die Reinigungslösung zurück in den Behälter 24*. Die Foulard· walze 21 wird nun in die Reinigungslösung eingetaucht.

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Bei der Drehung reinigt die Walze auch die Walze 22. Eine Kupplung erlaubt es, die Foulardwalze 21 zu drehen, während die anderen Vorrichtungsteile stehen bleiben. Nach einer Zirkulation der Reinigungslösung in einem Zeitraum von 2 bis 3 Minuten durch das System, in dem sich vorher die Färbeflüssigkeit befand, wird die Reinigungslösung abgelassen und der normale Zyklus mit dem Zuführen der FärbefJ.üssigkelt beginnt mit der nächster und unterschiedlichen Färbeflüssigkeit.

Eine spezielle Vorrichtung , die in ähnlicher Weise wie die dargestellte schematische Anordnung ausgeführt ist, hat einen pneumatisch belasteten Färbefoulard mit einer unteren erwärmten Metallwalze und einer oberen gummibeschichteten Walze, die unter einem Winkel von 45° zu der unteren Walze arbeitet. Ein Behälter für eine erwärmte Färbeflüssigkeit ist angrenzend an die Metallwalze angeordnet, wobei eine Kante als Abstsreichmesser dient, um die aus dem Quetschwalzenspalt ausgepreßte Flüssigkeit zurück in den Färbeflüssigkeitsbehälter zu führen. Das Textilmaterial wird kontinuierlich beim Durchgang durch dl· Färbeflüsaigkeit in dem Behälter behandelt, wobei FlüssigkeitsübemchuB an dem Walzenspalt ausgepreBt und in den Färbeflüsaigkeitabehälter zurückgeführt wird.

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Eineveränderbare Geschwindigkeit erlaubt unterschiedliche Eintauchzeiten. Eine vorgewärmte Färbeflüssigkeit bei einer ausgewählten Temperatur und mit Färbemitteln sowie chemichen Hilfsmitteln in vollständig lösbarer Form wird in den Färbeflüssigkeitsbehälter zugeführt. Im Falle von Küpenfarbstoffen und Schwefelfarbstoffen sind die Farbstoffe in vollständig reduziertem Zustand oder Leukozustand.

Das aus dem Walzenspalt des Färbefoulards austretende TExtilmaterial kann dann in einer üblichen Vorrichtung gespült, oxidiert, eingeseift und gewaschen werden.

Beispiel 1 Ein fertig bestelltes Tuch aus gebleichtem Baumwollrip

2 mit einem Gewicht von 250 g/m wurde kontinuierlich durch die Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit gegeben, die eine Vexweilzeit in der Färbeflüssigkeit von 1 Sekunde ergab, wobei die Temperatur der Färbeflüssigkei bei 95°C lag und die Färbeflüssigkeit die nachfolgende Zusammensetzung aufwiest

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2,5 g/l Küpenfarbstoff-Farbenindex

Küpenfarbe rot 34 (colour Index vat red 34)

24,0 g/l Ätznatron 100° Thr. 30,0 g/l Natriumhydrosulphat 1,0 g/l kommerzielles Benetzungsmittel.

Die Belastung des Foulardwalzenspaltes war so eingestellt daß eine Flüssigkeitsauspressung von 90% erfolgte.

Das aus dem Foulardwalzenspalt austretende Tuch wurde sofort in üblicher Weise in kaltem Wasser gespült und oxidiert, eingeseift, gewannen und getrocknet.

Die sich ergebende Tiefe des Rosefarbtones in demTuch wurde dann auf Färbfestigkeit gemäß dem Standardverfahren für die Bestimmung der Farbfestigkeit von Textilien (Determination of Colour Fastness of Textiles) 3. Ausgabe, veröffentlicht durch The Society of Dyers, Colourists, Bradford.

a) Farbfestigkeit gegen Waschen (150.4) (Colour Fastness to washing)

b) Farbfestigkeit gegen Reiben BS 2677

(Colour Fastness to rubbing BS 2677).

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In beiden Testverfahren entspricht die Farbfestigkeit der, die durch Färbung mit Küpenfarbstoff 34 (vat red 34) durch ein konventionelles Küpenfärbeverfahren erzielt wird

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispieles 1 wurde wiederholt, jedoch wurde ein gebleichtes Baumwollkordsamttuch verwendet. Das Gewicht betrug 260 g/m². Die Färbeflüssigkeitszusammen stellung war:

7,5 g/l Küpenfarbstoff Farbindex Küpenfarbe braun (Colour Index vat brown 1)

30,0 g/l Natriumhydroxyd 100° Thr. 50,0 g/l Natriumhydrosulphit 1,0 g/l kommerzielles Benetzungsmittel.

Eintauchzeit 2 Sekunden. Färbebadtemperatur 95°C. .Flüssigkeitsauspressung 105%

Die sich ergebende dunklere braune Farbstufe

besaß in gleicher Weise normale Färbfestigkeiteeigen schaften.

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Beispiel 3

Die Verfahren des Beispieles 1 wurden wiederholt, jedoch wurde ein gemischtes Herrenstofftuch verwendet, das aus 67% Polyesterfasern und 33% Baumwolle bestand. Das Gewicht betrug 18Og/m .

Der Polyestergehalt wurde in üblicher Weise in einem purpurfarbigen Farbton gefärbt, wobei ein dispergierter Farbstoff verwendet wurde und die Baumwolle ungefärbt blieb. Es wurde folgende Färbeflüssigkeitszusammensetzung verwendet«

5,0 g/l Küpenfarbstoff Purpurfarben 4R (Vat Purple 4R)

30,0 g/l Natriumhydroxyd 100° uhr. 50,0 g/l Natriumhydrosulphat 1,0 g/l kommerzielles Benetzungsmittel.

Eintauchzeit 2 Sekunden. Färbebadtemperatur 70°C. Flussigkeitsauspressung 65%.

Das sich ergebende Tuch hatte einen sogenannten festen purpurfarbenen Farbton, es war frei von irgendwelchen ungleichmäßigen Erscheinungen und es entsprach - 33 -

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den erwartenden kommerziellen Vorschriften (commercial standard of factries).

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Claims

ANSPRÜCHE

1. Verfahren zum kontinuierlichen Färben von Textilmaterial durch einen Durchgang durch ein Färbebad mit geringem Volumen, so daß es mit einer den Farbstoff enthaltenden wäßrigen Lösung und einem chemischen Hilfsmittel sowie bei optimaler Temperatur in vollständiger Lösung gesättigt ist,um so dem Farbstoff eine optimale Affinität für das Textilmaterial zu verleihen, bei dem nach dem Durchnäßen das Textilmaterial aus dem Färbebad entnommen und die überschüssige Flüssigkeit sofort beseitigt wird, gekennzeichnet durch ein Zuführen der Färbeflüssigkeit, die unter Bedingungen einer minimalen Affinität für das Textilmaterial gelagert ist, durch einen kombinierten Mischer und Wärmetauscher, ehe die Flüssigkeit zu dem Färbebad geleitet wird, und von dem Mischer und Wärmetauscher tritt die Flüssigkeit als eine homogene Lösung mit einer Temperatur aus, die Über der Eintrittstemperatur liegt, wobei die Verweilzeit für die Flüssigkeit in dem Nischer und Wärmetauscher unter 60 Sekunden jedoch über einer Sekunde liegt.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die einen Färbstoff enthaltende wäßrige Flüssigkeit und das chemische Hilfsmittel in vollständiger Lösung sich vollständig in dem chemisch reduzierten oder in dem Leukozustand befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Flüssigkeit in dem Mischer und Wärmetauscher durch die Verwendung eines Beschleuni germediums für die chemische Reaktionszeit verringert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Flüssigkeit durch die Verwendung eines chemischen Stabilisierungsmittels in der Flüssigkeit verringert wird.

5. Verfahren nach einem aer Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch- und Wärmetauscherfunkti^n durch zwei und mehr getrennte Einheiten ausgeführt wird, und zwar entweder durch zwei oder mehrere kombinierte Mischer und Wärmetauscher oder durch jeweils getrennte Mischer und getrennte Wärmetauscher, wobei die getrennten Flüssigkeitszuleitungen zu diesen Einheiten bemessen werden, um so ßLe gewünschten Ver-

hältnisse, die in dem Färbebad hergestellt und verwendet werden, beizubehalten.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Textilmaterials innerhalb des Färbebadbehälters fünf Sekunden oder geringer ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Flüssigkeit in dem Färbebadbehälter über 60°C liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur zwischen 80°C und 95°C liegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine verlängerte Färbe -zeit oder eine verlängerte Diffusionszeit oder eine verlängerte Fixationszeit unmittelbar nach dem Beseitigen einer überschüssigen Färbebadflüssigkeit aus dem getränkten Textilmaterial durch eine Behandlung des Textilmaterials mit entweder gesättigten oder überhitztem Dampf bei Atmosphärendruck vorgesehen wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf gesättigter Dampf oberhalb des Atmosphärendruckes ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gefärbte Material unmiittelbar nach dem Verlassen der Mittel zum Auspressen überschüssiger Färbeflüssigkeit aus dem Textilmaterial oder alternativ unmittelbar danach getrocknet wird, nachdem das Textilmaterial die Vorrichtung zum Beaufschlagen mit Dampf verläßt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gefärbte Material aufeinanderfolgend mit Wasser gespült und/oder oxidiert und/oder eingeseift und gewaschen und getrocknet wird.

13. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch wenigstens einen Behälter zur Lagerung einer kalten Flüssigkeit, durch ein Färbebad mit geringem Volumen, durch Mittel zur Zuführung der kalten Färbeflüssigkeit in das Färbebad über einen Mischer und Wärmetauscher, durch Mittel

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zur Steuerung des Niveaus der Färbeflüssigkeit in dem Färbebad und durch Mittel zur Steuerung der Temperatur der Färbeflüssigkeit, die aus dem Mischer und Wärmetauscher in das Färbebad geleitet wird.

14. Vorrichtung nachAnspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum STeuern des Niveaus einen Niveauwächter in dem Färbebad haben, der betriebsmäßig mit einem Ventil zur Steuerung des Stromes der kalten Färbeflüssigkeit zu dem Mischer und Wärmetauscher verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einen· der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Temperatursteuerung einen Thermostaten in dem Färbebad haben, der ein Ventil zur Steuerung des Dampfstromes zu dem Wärmetauscher betätigt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine untere Metallfoulard-Walze und eine obere elastische Quetschwalze gebildeter Foulard das gefärbte Textilmaterial bei seinem Austritt aus dem Färbebad aufnimmt und daß mit der Metallfoulard-Walze zur Führung überschüssiger Färbeflüssigkeit zurück in das Färbebad

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- 6 ein Abstreichmesser ζ us anunen arbeitet.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch einen Behälter zur Aufnahme einer Reinigungslösung, der in einem geschlossenen Kreislauf zwischen einer Stelle in Strömungsrichtung oberhalb des Mischers und Wärmetauschers und einer Verlängerung des Färbebades in die Vorrichtung einge schaltet werden kann.

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