DE3514110A1

DE3514110A1 - Verfahren zum endengleichen ausruesten von textilen fasermaterialien mit substantiven ausruestungsmitteln

Info

Publication number: DE3514110A1
Application number: DE19853514110
Authority: DE
Inventors: Joachim Walter 6233 Kelkheim Lehmann; Hans-Peter Dr. 6231 Sulzbach Maier
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1985-04-19
Filing date: 1985-04-19
Publication date: 1986-10-23
Also published as: EP0198416A3; EP0198416A2

Description

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 85/F 076 Dr.CZ/mü

Verfahren zum endengleichen Ausrüsten von textlien Fasermaterialien mit Substantiven Ausrüstungsmitteln

Die vorliegende Erfindung betrifft das endengleiche Ausrüsten von textlien Flächengebilden bzw. bahnförmig aufgemachten textlien Artikeln von faserartiger Struktur mit Substantiven Ausrüstungsmitteln, indem solche Ausrüstungsmittel kontinuierlich durch direkte Übertragung aus einer diese Substanzen enthaltenden, wäßrigen Flotte ohne Tauchen des Textilgutes in derselben auf die Ware aufgebracht werden samt nachfolgenden Vorkehrungen zur permanenten Fixierung der Ausrüstung auf dem Fasermaterial.

Das kontinuierliche Auftragen von Ausrüstungsmitteln auf bahnförmige Textilien erfolgt meist mittels eines Foulards beim Tauchen des Fasermaterials während der Passage desselben durch eine das Ausrüstungsmittel gelöst oder dispergiert enthaltende Flotte und schließt nachfolgendes Abquetschen des mitgeführten Flottenüberschusses von der Ware mit ein.

Je nach Bedarf kann im Rahmen einer solchen Applikationsmaßnahme die Flottenaufnahme durch das Behandlungsgut in weiten Grenzen variiert werden. Jedoch ist es oft nicht möglich, dabei eine aufgrund der Natur des Fasermaterials, d.h. seiner Zusammensetzung und Struktur, sowie durch die mechanischen Bedingungen der Flottenreduzierung gegebene untere Grenze der Flottenaufnahme zu unterschreiten.

Ein weiterer Nachteil bei diesem allgemein bekannten Auftragsverfahren tritt dann in Erscheinung, wenn Ausrüstungsmittel, die von sich aus eine Affinittät zu dem zu behandelnden textlien Substrat aufweisen, welche also Substantivität zeigen, auf die Warenbahn aufgebracht werden sollen. Die mehr oder minder kurze Tauchzeit in der Flotte genügt im allgemeinen schon, um einen Teil des darin enthaltenen

Ausrüstungsmittels, z.B. einen Farbstoff, auf das Behandlungsgut aufziehen zu lassen.

Zu diesem, wegen der zwischen Paser und Ausrüstung vorhandenen Affinität in kurzer Zeit aufgezogenen Anteil kommt noch der rein mechanisch infolge Haftung aufgebrachte Anteil an dem Behandlungsmittel hinzu; und die Folge davon ist, daß am Anfang einer solchen unter dem Einfluß <l·?:-· Substantivität stehenden Auftragsoperation zuviel an dem Ausrüstungsmittel appliziert wird und sich erst langsam im weiteren Verlauf des Behandlungsganges ein Gleichgewicht einstellt, das dann einem gleichmäßigen, richtig bemessenen Auftrag entspricht.

Im Falle eines Farbstoffauftrags bedeutet dieser Befund, daß bis zum Erreichen des zuvor erwähnten Gleichgewichts zuviel Farbstoff auf das Substrat gelangt, wobei sich das Zuviel nach und nach in Richtung auf den Gleichgewichtszustand hin reduziert, d.h. aber, die Anfangsmetragen der gefärbten Warenbahn weichen in der Farbtiefe und bei Kombinationen verschieden substantiver Farbstoffe auch in der Nuance von der Endfärbung ab, sind also nicht musterkonform. Hier kommt das unter dem Begriff "Endenablauf" bekannte Phänomen zum Vorschein.

Zur Ausschaltung der durch die Substantivität hervorgerufenen unerwünschten Farbeffekte sind verschiedenartige Lösungswege vorgeschlagen und beschrieben worden:

So kann man beispielsweise die erste Chassis-Füllung des Foulards an dem Behandlungsmittel um einen Erfahrungswert niedriger konzentriert ansetzen, man spricht dann von der sogenannten Ansätzabschwächung, oder man setzt der Klotzflotte spezielle Hilfsmittel zu, welche die Substantivität des Behandlungsmittels herabsetzen oder gar wettmachen. Alle diese Maßnahmen aber beruhen zwangsläufig entweder

auf Empirie und sind auf diese beschränkt, oder sie verursachen zusätzlich Kosten oder selbst Verluste an dem Ausrüstungsmittel .

Sinn und Zweck der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Behandlungsweise zur Applikation von Klotzflotten auf laufende Warenbahnen zu entwickeln, welche einen exakt bemessenen Auftrag substantiver Ausrüstungsmittel zuläßt, bei der aufgrund der besonderen Maßnahmen zur Verfahrensführung die Auswirkung der Substantivität auf das gefärbte Substrat eliminiert wird. Ein derartiges Vorhaben hat zur Voraussetzung, daß der Imprägniervorgang viel genauer dosiert durchgeführt werden kann, als dies entsprechend den herkömmlichen Methoden auf dem Foulard erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den Imprägnierungsvorgang der das Ausrüstungsmittel enthaltenden Flotte ortsgebunden an der vorgesehenen Stelle auf der Substratsoberfläche mittels einer das gleichmäßige Auftragen geringer Flüssigkeitsmengen (Minimalauftrag) bewirkenden Applikationsmaßnahme vornimmt und sodann zur Fixierung in üblicher Weise verfährt.

Vorzugsweise werden im Zuge des Minimalauftrags entsprechend diesem neuen Verfahren Flottenaufnahmemengen durch das Textilgut im Bereich zwischen 15 $> und 50 # (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) bewerkstelligt.

Je nach der Art des zu behandelnden Gutes und nach dem erforderlichen Effekt kann dabei die Behandlungsflotte nur einseitig mit höherem Auftrag oder beidseitig mit entsprechend geringeren Auftragsmengen appliziert werden.

Nach dem Flottenauftrag folgt in der Regel noch eine weitere Behandlungphase, während der das vorgängig aufgebrachte, noch nicht fixierte Veredlungsmittel von selbst oder gegebenenfalls unter dem Einfluß von Hitze seine eigentliche

Wirkung auf das oder am Substrat entfaltet, wie beispielsweise Farbstoffe, die fixiert oder entwickelt werden.

Bei der Durchführung des beanspruchten Verfahrens ist man in der Lage, den schädlichen Einfluß der Substantivität von in den Behandlungsflotten anwesenden Ausrüstungsmitteln auf die Qualität der im Kontinue-Prozeß hergestellten Ausrüstungen zu eliminieren und damit den beim herkömmlichen Klotzauftrag (Tränken und Abquetschen) der Substantiven Ausrüstungsmittel ständig auftretenden Schwierigkeiten zu begegnen, welche mit dem durch die Substantivität solcher Substanzen verursachten Endenablauf im Zusammenhang stehen und die im Falle des Einsatzes substantiver Farbstoffe anhand der fehlenden Gleichmäßigkeit im Farbton von dermaßen erzeugten Färbungen in Erscheinung treten.

Für die Realisierbarkeit der vorliegenden Erfindung hat es sich als wesentlich herausgestellt, daß der Auftrag durch direkte Übertragung der zu applizierenden Behandlungsflotte ohne Tauchen des Behandlungsgutes in derselben stattfindet. Aufgrund der hierbei als Ergebnis der typischen Art des Imprägniervorganges im Verein mit interkapillaren Saugkräften zuwege gebrachten Verankerung der frisch auf die Ware gelangenden Flotte im unmittelbaren Bereich der Auftragsstellen (ähnlich wie beim Druck) wird keine Verdrängung von gegebenenfalls bereits im Fasermaterial (nicht im Überschuß) vorhandener Feuchtigkeit ausgelöst und kann damit auch keine Flottenbewegung infolge Umlagerung innerhalb der Ware zur Folge haben. Es wird erfindungsgemäß Iediglich das Veredlungsmittel in der auf der Faser befindlichen Gesamtflüssigkeit gleichmäßig verteilt, so daß die Substantivität der Ausrüstungssubstanzen nur an Ort und Stelle zum Tragen kommt. Ein solches Verhalten kann also nicht mehr den Anlaß für ein "zusätzliches" Ausziehen an dem Behandlungsmittel liefern, wie dies während einer Tauchoperation eintritt.

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Vorrichtungen, welche einen sogenannten "Minimalauftrag" im Sinne des zuvor "besprochenen Vorbehalts in Sachen Flottenausbreitung sowie bezüglich Plottenaufnahmemengen innerhalb der oben erwähnten Grenzen von nur 15 # bis 50 # des Gewichts des Behandlungsgutes (gegenüber minimal 50 $ bei den bisherigen Poulardauftragsverfahren) gewährleisten, sind in jüngster Zeit im Handel. Beispiele dafür werden in der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-29 11 166, den deutschen Patentschriften DE-C-30 04 941 sowie DE-C-30 33 und in der europäischen Patentschrift EP-B-OO 47 484 beschrieben.

Nun ist es aber für einen Fachmann wohl nicht mehr neu, daß im Falle von Pflatschen ein ähnliches Funktionsprinzip für den Flottenauftrag gegeben ist, indem unter den dortigen maschinellen Bedingungen das Behandlungsmittel mittels einer dasselbe schöpfenden Auftragswalze auf das Textilgut appliziert wird. Obwohl auf dieser Grundlage ein Tauchvorgang ebenfalls keine Rolle spielt, liegen beim Pflatschen - wie sich überraschenderweise herausgestellt hat - dennoch andere, von der unterschiedlichen apparativen Anordnung her abhängige spezfische Verhältnisse vor, die aber nicht geeignet sind, eine dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechende, gleichmäßige sowie gezielte Minimaldosierung des Flottenauftrags über die Länge und Breite der Warenbahn vorzunehmen. Hier wird vielmehr beim Veredlungsvorgang ein Flottenkeil zwischen Walze und Ware ausgebildet, welcher im Verlauf der Warenfortbewegung nach den beiden Seitenkanten der Textilbahn hin abgequetscht wird, so daß die Flotte in Abhängigkeit von ihrer Abtrift Gelegenheit zum stellenweise ungleich längeren Ausziehen als anderswo auf der Warenbreite findet und sich im Falle eines Färbeprozesses als Folge davon - unter einem Tauchvorgang vergleichbaren Voraussetzungen - im Farbton der sogenannte Seitenablauf einstellt.

Weiterhin ist aus den deutschen Auslegeschriften DE-B-22 14 377 und DE-B-24 02 353 auch schon ein Verfahren für den direkten Minimalauftrag von Farbstoffe bzw. Ausrüstungsmittel enthaltenden Flotten in Form von Schaum auf textile Warenbahnen bekannt, wobei die Auftragsmenge der zu applizierenden, verschäumten Flotte über die Höhe der auf die Warenoberfläche z.B. mittels Düsen aufgebrachten Schaumschicht, d.h. das Schaumvolumen gesteuert wird. Bei dieser Schaumauftragstechnik ohne Tauchen handelt es sich indessen um ein völlig anderes Prinzip der Dosierung, welches mit den dafür erfindungsgemäß angewandten Maßnahmen nicht verglichen werden kann.

Wenngleich gemäß den beiden zuvor diskutierten, auf dem Prinzip Pflatschen bzw. Schaumauftrag fußenden Methoden Bedingungen gegeben sind, wie sie auch im Falle der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangen, muß man aufgrund der in der Literatur niedergelegten, konkreten Aussagen zu diesem Stand der Technik davon ausgehen, daß diese bekannten Arbeitsweisen in der Absicht konzipiert worden sind, eine Reduzierung der aufzutragenden Flottenmenge und damit im Endeffekt eine Verringerung der erforderlichen Trocknungsleistung zu erreichen. Eine technische Lehre, daß sich unter Zuhilfenahme dieser herkömmlichen Verfahrenstechniken auch die Substantivität von Behandlungsmitteln ausschalten läßt, wurde bislang nirgendwo vermittelt. Es ist ausschließlich das Verdienst dieser Erfindung, die Nutzbarmachung des Minimalauftrages, der in der Regel in direkter Übertragung ohne Tauchen des Behandlungsgutes erfolgt, als eine Möglichkeit erkannt zu haben, um den Folgewirkungen der Substantitvität des Behandlungsmittells gegenzusteuern bzw. diese aufzuheben, damit z.B. endengleiche Färbungen resultieren.

Als Substantive Ausrüstungsmittel, für deren problemlosen Einsatz aus wäßrigen Flotten zwecks Applikation auf textile

Fasern im Kontinue-Prozeß die vorliegende Erfindung gedacht ist, kommen vor allem direktziehende Farbstoffe in Betracht. Unter Substantivität versteht man im allgemeinen die Fähigkeit, aus wäßriger Flotte auf ein Substrat, vornehmlich einen textlien Faserstoff aufzuziehen, im eingeschränkten Sinn die Affinität von wasserlöslichen Farbstoffen insbesondere zu Cellulosefasern. Konstitutionsmäßig gehören die Substantiven Farbstoffe verschiedenen Verbindungsklassen, vorzugsweise der Gruppe der Azofarbstoffe an. Sie sind im allgemeinen durch das Vorhandensein eines Systems von konjugierten Doppelbindungen im Molekül charakterisiert. Diese strukturelle Voraussetzung für die Substantivität, zu der noch eine gewisse Assoziationstendenz der Farbstoffmoleküle beiträgt, trifft auch für andere substantive Ausrüstungsmittel wie z.B. kationische Weichmacher zu. Substantivität aufweisende Farbstoffe sind im COLOUR INDEX, 3· Auflage 1971 sowie Ergänzungen 1975 verschiedenen Typbezeichnungen zugeordnet und lassen sich dort unter dem Begriff "Direct Dyes", "Reactive Dyes" oder "Solubilised Vat Dyes" u.a. ermitteln.

Nach dem beanspruchten Verfahren werden die Substantiven Ausrüstungsmittel, insbesondere Farbstoffe, in wäßriger Flotte appliziert. Die aufzubringenden Behandlungsflotten können neben dem Substantiven Behandlungsmittel noch beliebige Hilfsmittel, Chemikalien oder z.B. Verdickungsmittel enthalten, die den Minimalauftrag mittels der genannten Geräte erleichtern. Vorteilhaft können derartige, das Ausrüstungsmittel aufweisende. Imprägnierflotten auch in Form eines feinporigen Schaumes zur Anwendung gelangen. Aufgrund der solchen Schäumen innewohnenden Konsistenz läßt sich bei dieser Variante eine gewisse Menge an dem Verdickungsmittel einsparen.

Alle diese Substanzen werden in dem Verhältnis zueinander aufgebracht, entsprechend dem sie in der Flotte enthalten

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sind; keinerlei Substantivität spielt dabei mehr eine Rolle. Das garantiert einen gleichmäßigen, sich nicht ändernden Auftrag des Behandlungsmittels vom ersten Meter einer Partie bis zu deren letztem. Einmal erstellte Rezepte sind ohne weiteres auf nachfolgende Partien übertragbar.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß in der Regel nur mehr niedrige Mengen Flüssigkeit aufgetragen werden und diese demzufolge später nicht wieder weggetrocknet werden brauchen, falls der weitere Veredlungsprozeß das erfordert.

Andererseits ist auch die Menge der Hilfsmittel durch das geringere Auftragsvolumen reduziert, was bei einem nachfolgenden Auswaschen zu verminderter Abwasserbelastung führt.

Nach der vorliegenden Erfindung ist es schließlich möglich, mit Hilfe von mehreren, hintereinander geschalteten Minimalauftragsgeräten auch verschiedene Produkte, z.B. Farbstoffe und Chemikalien, nacheinander auf das Substrat aufzubringen. Der Imprägnierungsvorgang wird dann so gestaltet, daß das textile Material in bezug auf den Gesamtfeuchtigkeitsauftrag bis an die Grenze der Aufnahmefähigkeit mit den einzelnen, genau dosierten sowie aufeinander abgestimmten Flüssigkeitsmengen belastet wird.

Von der Natur der eingesetzten Substantiven Ausrüstungsmittel her wird das beanspruchte Verfahren in erster Linie für Textilgut aus Cellulosefasern oder deren Mischungen mit synthetischen Fasern angewandt.

Die in den nachfolgenden Beispielen angeführten Prozentangaben sind Gewichtsprozente und beziehen sich im Falle der Flottenaufnahme auf das Gewicht der trockenen Ware.

Beispiel 1

Mittels einer Flotte aus kaltem Wasser (Raumtemperatur), die eine Lösung von

60 g/l des Substantiven Farbstoffes Direct Blue 109

mit der C.I—Nr. 51 310, 30 g/l Natriumsulfat,

2 g/l Soda,
50 g/l einer 3 #igen, wäßrigen Alginatverdickung

und

5 g/l eines Netzmittels auf Basis eines Umsetzungsproduktes von 1 Mol Isotridecylalkohol mit 8 Mol Ethylenoxid

darstellt, imprägniert man 300 m eines Baumwollgewebes durch direkte Übertragung ohne Tauchen desselben unter Einsatz einer in der europäischen Patentschrift EP-B-O 047 484 beschriebenen Vorrichtung zum Minimalauftrag; die Flottenaufnähme beträgt hierbei 30 #, so daß 18 g/kg des Farbstoffes auf die trockene Ware aufgebracht werden.

Nach einem Luftgang von ca. 20 Sekunden wird das feuchte Textilgut nunmehr 2 Minuten bei 105⁰C gedämpft und die so erzeugte Färbung wird danach mit kaltem Wasser klar gespült .

Man erhält auf der behandelten Warenbahn in dieser Weise eine gleichmäßige Blaufärbung, ohne daß Anfang und Ende davon Unterschiede in der Farbtiefe aufweisen.

Beispiel 2

Zum Färben eines Baumwollgewebes bereitet man getrennt eine wäßrige Flotte von 20⁰C, welche

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- ye -

(I) 150 cnrVl Natronlauge (32,5 #ig) und

50 g/l einer 3 #igen, wäßrigen Alginatverdickung

aufweist, sowie eine zweite Flotte von gleicher Temperatur, die neben Wasser noch

(II) 37,5 g/l des Farbstoffes Reactive Orange 16 mit der

C.I.-Nr. 17 757,
150 g/l Kochsalz und
50 g/l einer 3 $igen, wäßrigen Alginatverdickung

als weitere Bestandteile enthält. Beide Flotten I und II werden unmittelbar vor der Applikation im Volumenverhältnis 1 : 4 gemischt und dann mittels eines Tlinimalauftragsgerätes wie in Beispiel 1 durch direkte Übertragung ohne Tauchen mit 45 i> Flottenaufnahme auf die Ware aufgebracht.

Das so behandelte Gewebe wird nunmehr kantengleich aufgerollt, in eine Plastikfolie eingehüllt und in diesem Zustand zur Farbstoff-Fixierung 8 Stunden bei Raumtemperatur verweilt.

Danach wird das gefärbte Textilgut mit Wasser ausgewaschen und mit einem wäßrigen Bad unter Zusatz von 0,5 g/l Oleylmethyltaurin bei neutralen Bedingungen kochend geseift. Nach weiterem Spülen und Trocken erhält man eine brillante, endengleiche Scharlachfärbung.

Beispiel 3
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Zum kontinuierlichen Färben eines Baumwollgewebes wird eine Flotte von 20°C durch Eintragen von

8 g/l des Farbstoffes Solubilised Vat Orange 1 mit der C.I.-Nr. 59 106,

3 g/l Natriumnitrit und
30 g/l einer 4 zeigen, wäßrigen Alginatverdickung

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-M-

in das vorgelegte wäßrige Medium hergestellt. Man appliziert diese Flotte nunmehr mit Hilfe eines Minimalauftragsgerätes wie in Beispiel 1 in direkter Übertragung ohne Tauchen und mit 40 # PIottenaufnähme auf die vorbeilaufende Ware.

Nach einem ersten Luftgang von ca. 30 Sekunden wird in gleicher Weise eine zweite wäßrige Flotte von Raumtemperatür enthaltend 20 cm /l Schwefelsäure (96 #ig) bei einer zusätzlichen Flottenaufnahme von 25 # auf dem Textilgut aufgetragen und der Farbstoff aufgrund dieser Maßnahme entwickelt.

Nach einem weiteren Luftgang von 30 Sekunden wird das in obiger Weise gefärbte Gewebe mit Wasser kalt gespült und anschließend für 10 Minuten durch Behandlung in einer

2 g/l Soda und

0,5 g/l OleylmethyItaurin

aufweisenden wäßrigen Flotte kochend geseift.

Man erhält eine endengleiche Goldgelbfärbung des Baumwollgewebes.

Beispiel_4

Ein laugiertes, gefärbtes und geschliffenes Baumwoll-Gewirk für Handschuhe soll weichgemacht werden, um die notwendige Sprungelastizität zu erzielen.
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Man imprägniert es dazu mit einer kalten, wäßrigen Flotte, der zuvor

25 g/l eines kationischen Weichmachers auf Basis eines quaternierten Fettsäurederivates

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zugesetzt worden waren, durch direkte Übertragung ohne Tauchen desselben mittels einer Minimaldosier-Vorrichtung wie in Beispiel 1 bei einer Flottenaufnahme von 30 # und trocknet die Ware auf einem Palmer.

Der verwendete Weichmacher ist hoch Substantiv und kann auf dem herkömmlichen Poulard durch Klotzen nur sehr schwierig gleichmäßig aufgebracht werden. Es resultieren dabei in einem solchen Falle Abschnitte auf der Ware mit unterschiedlicher Sprungelastizität.

Die entsprechend dem vorliegenden Beispiel erfindungsgemäß weichgemachten Warenstücke weisen dagegen alle eine gleichmäßige Sprungelastizität auf.

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Claims

HOE 85/F 076 Patentansprüche:

1. Verfahren zum endengleichen Ausrüsten von textlien Flächengebilden bzw. bahnförmig aufgemachten textlien Artikeln von faserartiger Struktur mit Substantiven Ausrüstungsmitteln, indem solche Ausrüstungsmittel kontinuierlich durch direkte Übertragung aus einer dieser Substanzen enthaltenden, wäßrigen Flotte ohne Tauchen des Textilgutes in derselben auf die Ware aufgebracht werden samt nachfolgenden Vorkehrungen zur permanenten Fixierung der Ausrüstung auf dem Fasermaterial, dadurch ge~ kennzeichnet, daß man den Imprägniervorgang der das Ausrüstungsmittel enthaltenden Flotte ortsgebunden an der vorgesehenen Stelle auf der Substratsoberfläche mittels einer das gleichmäßige Auftragen geringerer Flüssigkeitsmengen (Minimalauftrag) bewirkenden Applikationsmaßnahme vornimmt und sodann zur Fixierung in üblicher Weise verfährt .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Zuge des Minimalauftrags Flottenaufnahmemengen durch das Textilgut im Bereich zwischen 15 # und 50 $ (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) bewerkstelligt.

BAD ORIGINAL