DE4314402A1 - Process and apparatus for indigo dyeing - Google Patents

Process and apparatus for indigo dyeing

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Abstract

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Indigofärben einer endlosen Fa­ denschar, bei dem die Fadenschar in jedem Farbzug mit dem Farbstoff geklotzt und in einer nachgeschalteten Oxidationsstrecke vergrünt wird. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Das Verfahren und die Vorrichtung werden insbesondere konzipiert zur An­ wendung auf Fadenscharen aus Baumwolle, speziell auf Denimketten.The invention relates to a method for indigo dyeing an endless company denschar, in which the thread coulter in each color train with the dye padded and greened in a downstream oxidation section. It also relates to a device for performing the method. The The method and the device are especially designed for the application Use on sheets of cotton thread, especially on denim chains.

Der Indigofarbstoff gehört zur Gruppe der Küpenfarbstoffe; er ist im we­ sentlichen unlöslich in nasser und wird zum Zweck des Färbens unter Zuhilfenahme von Alkali und Reduktionsmittel in eine faseraffine, wasser­ lösliche Form gebracht, die bei der in der Praxis als Vergrünung be­ zeichneten Reaktion bzw. Oxidation mit Luftsauerstoff Indigo bzw. Indigo­ blau liefert.The indigo dye belongs to the vat dye group; he is in the we Significantly insoluble in wet and is used for the purpose of dyeing Using alkali and reducing agent in a fiber-affine, water brought soluble form, which in practice be as greening recorded reaction or oxidation with atmospheric oxygen indigo or indigo blue supplies.

Zum Erzielen einer gewünschten Farbtiefe und -echtheit dürfen bei bis­ herigen Verfahren eine gewisse Mindesttauchzeit nicht unterschritten und eine erhebliche mechanische Beanspruchung der Fadenschar im Auftrags­ aggregat nicht unterlassen werden. Ohne diese Zeit- und Bearbeitungs­ faktoren drang bei bekannten Verfahren der Farbstoff nicht tief genug in die Faser ein, die Farbstoffbindung zum textilen Material wurde entspre­ chend schwach. Die so imprägnierte und gegebenenfalls abgequetschte Fadenschar - im allgemeinen Kettfadenschar - muß zum Erzielen einer gu­ ten Oxidation des Farbstoffs meist etwa eine Minute lang dem Luftsauer­ stoff ausgesetzt werden. Bei Transportgeschwindigkeiten zwischen 20 und 30 m pro Minute werden die Oxidationsstrecken also zwischen 20 und 30 m lang. Selbst durch beidseitige Beblasung der Fadenschar mit Umge­ bungsluft konnte nur eine geringe Verkürzung der Oxidationsstrecke er­ reicht werden.To achieve a desired color depth and color fastness, up to processes do not fall below a certain minimum diving time and considerable mechanical stress on the thread sheet in the order aggregate cannot be omitted. Without this time and editing factors, the dye did not penetrate deep enough in known processes the fiber a, the dye bond to the textile material corresponded very weak. The so impregnated and possibly squeezed Thread set - in general warp thread set - must be in order to achieve a gu Oxidation of the dye usually to the atmospheric acid for about one minute exposed to fabric. At transport speeds between 20 and The oxidation paths become 30 m per minute between 20 and 30 m long. Even by blowing the thread sheet on both sides with the reverse  air could only shorten the oxidation distance slightly be enough.

Zum Erzielen der bei Baumwolle häufig gewünschten Ringfärbung, bei der in mehreren aufeinanderfolgenden Farbzügen - jeweils mit Tauchstrecke und Oxidationsstrecke - schichtweise mehr und mehr Farbstoff im Garn aufgebaut wird, summieren sich die Behandlungszeiten der aufeinanderfol­ genden Farbzüge und damit die Länge der Färbeanlage sowie die erfor­ derlichen Investitionskosten zu erheblichen Beträgen.To achieve the ring coloration that is often desired for cotton in several successive color combinations - each with a diving route and oxidation path - layers and layers of dye in the yarn is built up, the treatment times of the successive add up color streaks and thus the length of the dyeing system and the expl investment costs at considerable amounts.

Bei dieser herkömmlichen Verfahrensweise wird jeder Farbzug charakteri­ siert durch einen Tauchgang mit nachfolgender Reaktionsstrecke bzw. Oxidationsstrecke. Die derzeitigen Tauchstrecken beziehen sich auf die sogenannte Ausziehfärberei, das heißt, die Farbstoffcharakteristik (Sub­ stantivität usw.) beeinflußt die Diffusions- und Ausziehgeschwindigkeit des Farbstoffs zur Faser. Das Färberesultat wird bestimmt durch die Konzentration und Abhängigkeit von Tauchzeit (größer als 5 Sekunden) und Badtemperatur (größer als 25°C).In this conventional procedure, each color train is characterized through a dive with a subsequent reaction path or Oxidation path. The current diving routes refer to the so-called pull-out dyeing, that is, the dye characteristics (sub stativity etc.) influences the rate of diffusion and extraction of the dye to the fiber. The color result is determined by the Concentration and dependence on diving time (greater than 5 seconds) and bath temperature (greater than 25 ° C).

Die Oxidationsstrecke kann unterschiedlich aufgebaut werden, z. B. als Luftgang, als Zylinder- oder Infrarottrockner mit nachfolgendem Luft­ gang, durch Oxidation mit Luftbeblasung (beheizt oder unbeheizt) usw. Die mit dem Küpenfarbstoff "Indigo" getränkte Fadenschar , durchläuft eine Luft-/Walzenreaktionsstrecke. Die Diffusion des Farbstoffs im Textil­ gut erfolgt in Abhängigkeit von der vorhandenen Tauch- und Oxidations­ strecke sowie der Flotten- und Lufttemperatur. Die Oxidation des Farb­ stoffs auf dem Textilgut erfolgt in Abhängigkeit von der Länge der Oxi­ dationsstrecke und dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff sowie der Lufttemperatur. Eine Reproduzierbarkeit ist nur dann gegeben, wenn die Außenbedingungen nicht schwanken. Um eine vollständige und dem Denim­ charakter entsprechende Echtheit zu erzielen, benötigt man in den bisher üblichen Verfahren ca. 60 bis 80 Sekunden Reaktionszeit und eine Flot­ tenaufnahme von 70 bis 80%. Bei hohem Flottengehalt vollzieht sich der Oxidationsprozeß langsamer; die längere Zeitdauer gibt dem Farbstoff Ge­ legenheit ausreichend zu diffundieren, erfordert aber einen entsprechend langsamen Betrieb oder hohe Investitionskosten zur Verlängerung der An­ lage. The oxidation path can be constructed differently, e.g. B. as Air passage, as a cylinder or infrared dryer with subsequent air through oxidation with air blowing (heated or unheated) etc. The group of threads soaked with the vat dye "Indigo" runs through an air / roller reaction path. The diffusion of the dye in the textile well done depending on the existing immersion and oxidation distance as well as the fleet and air temperature. The oxidation of the color fabric on the textile material depends on the length of the oxi dation path and the oxygen present in the air as well as the Air temperature. Reproducibility is only given if the External conditions do not fluctuate. To a complete and the denim Achieving character-related authenticity was previously required in the usual procedure about 60 to 80 seconds response time and a flot absorption of 70 to 80%. If the fleet content is high, the Oxidation process slower; the longer time gives the dye Ge Difficulty to diffuse sufficiently, but requires one accordingly slow operation or high investment costs to extend the An location.  

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Tauch- und Oxidations­ strecke in jedem Farbzug zu verkürzen und trotzdem die klassische Ringfärbung des Garns bei gewünschter Farbtiefe und Echtheit zu erhal­ ten. Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das eingangs genannte Verfahren darin, daß die Fadenschar zwischen dem Klotzen mit dem Farb­ stoff und dem Oxidieren gedämpft wird.The invention has for its object the immersion and oxidation stretch in every color train and still the classic Ring dyeing of the yarn with the desired color depth and authenticity The solution according to the invention exists for the aforementioned Process in that the sheet of thread between the padding with the color is dampened and oxidized.

Das Dämpfen soll bevorzugt mit Hilfe von Sattdampf als Trägersubstanz, insbesondere mit etwa 102°C bei Normalbedingungen, erfolgen. Durch das erfindungsgemäß zwischen das Tränken bzw. Klotzen mit Farbstoff und das Oxidieren des Farbstoffs geschaltete Dämpfen wird die Diffusion des Farbstoffsreproduzierbar beschleunigt und dem Denimcharakter (Ringfär­ bung) angepaßt. Durch die erfindungsgemäße Dämpfung kann sogar die Flottenaufnahme reduziert werden, da man die Diffusion mittels Dampf be­ schleunigt.Steaming should preferably be carried out using saturated steam as the carrier substance, in particular at about 102 ° C under normal conditions. By the according to the invention between the soaking or padding with dye and oxidizing the dye switched vapors will diffuse the Dye reproducibly accelerated and the denim character (ring dye exercise) adapted. Due to the damping according to the invention, even Fleet absorption can be reduced, since the diffusion can be by means of steam accelerates.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der danach arbeitenden Vor­ richtung lassen sich die Tauchzeit und die mechanische Behandlung der Fadenschar in der Tauchstation verkürzen, weil ein wesentlicher Teil der Farbstoffdiffusion in die Dämpfstrecke verlegt wird. Trotz zwischenge­ schalteter Dämpfstrecke kann die Oxidation relativ früher als bisher be­ ginnen, weil der Farbstoff schon beim Einlauf der Fadenschar in die Oxi­ dationsstrecke besser als früher eindiffundiert ist. Aus demselben Grund kann die Oxidationsstrecke selbst verkürzt werden, weil dort kaum noch diffundiert werden muß.In the method according to the invention and the working before it the dive time and the mechanical treatment of the Shorten the thread group in the diving station because an essential part of the Dye diffusion is placed in the steam path. Despite interim switched damping section can be the oxidation relatively earlier than before start because the dye already runs into the oxi when the thread sheet is introduced dation route diffused better than before. For the same reason the oxidation path itself can be shortened because there is hardly any left must be diffused.

In einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bevorzugt ein sogenannter Kurzflottentrog mit einem Troginhalt von weniger als 300 l, eine Dämpfstrecke von ca. 2 bis 3 m Länge und ei­ ne Oxidationsstrecke mit nur annähernd 20 Sekunden Durchlaufzeit hin­ tereinander geschaltet. In a device for performing the method according to the invention are preferred a so-called short liquor trough with a trough content of less than 300 l, a steaming section of approx. 2 to 3 m in length and egg ne oxidation path with only a run time of approximately 20 seconds interconnected.  

Teilweise unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung werden weitere Einzelheiten der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.Some with reference to the attached drawing will be more Details of the invention are explained using exemplary embodiments.

Erfindungsgemäß läuft eine Fadenschar 1, z. B. Denimkette, in jedem Farb­ zug nacheinander durch einen Kurzflottentrog 2, durch eine Dämpfstrecke 3 und durch eine Oxidationsstrecke 4. In der Praxis können sich mehrere solcher Farbzüge aneinander anschließen.According to the thread group 1 , z. B. denim chain, in each color train in succession through a short liquor trough 2 , through a damping section 3 and through an oxidation section 4th In practice, several such color combinations can follow one another.

Der Kurzflottentrog 2 kann wie folgt charakterisiert werden:The short liquor trough 2 can be characterized as follows:

  • - Troginhalt kleiner als 300 l- Trough content less than 300 l
  • - (a) 1 bis 3 Walzen (Erhöhung des Flottenaustausches im Trog); oder- (a) 1 to 3 rollers (increasing the fleet exchange in the trough); or
  • - (b) 1 Walze mit Verdrängungskörper- (b) 1 roller with displacement body
  • - Zirkulationsverbindung mit mehreren aufeinanderfolgenden Kurzflotten trögen- Circulation connection with several successive short fleets sluggish
  • - indirekte und direkte Trogbeheizung- indirect and direct trough heating
  • - Niveauschaltung/-Überwachung.- Level switching / monitoring.

Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird der im Trog 2 auf ein vorgegebenes Niveau 5 geregelte Farbstoff 6 in definierter Menge auf die Fadenschar 1 aufgeklotzt. Zum Einstellen und Nachfüllen des Niveaus 5 können insgesamt mit 7 bezeichnete Meß- und Regelmittel vorgesehen werden. Die Fadenschar 1 kann nach dem Auftauchen aus dem Trog 2 durch eine Quetsche 8 geleitet werden.In the procedure according to the invention, the dye 6 regulated in the trough 2 to a predetermined level 5 is padded onto the thread sheet 1 in a defined amount. To set and refill level 5 , a total of 7 measuring and control means can be provided. The thread sheet 1 can be passed through a squeezer 8 after emerging from the trough 2 .

Erfindungsgemäß wird dem Kurzflottentrog 2 die Dämpfstrecke 3 nachge­ schaltet. In letzterer wird die Fadenschar 1, bevorzugt bei annähernd senkrechter Fadenführung, der in einem, beispielsweise am Boden der Dämpfstrecke 3 angeordneten Dampferzeuger 9 als Sattdampf gebildeten Dampfatmosphäre ausgesetzt. Im Dämpfer, der größenordnungsmäßig 2 m der Länge der Fadenschar aufnehmen soll, wird der im Kurzflottentrog 2 aufgeklotzte Farbstoff in das einzelne Garn eindiffundiert. Das Eindiffun­ dieren des Farbstoffs, das natürlich nach wie vor zum Teil bereits beim Klotzen und zum Teil noch beim Oxidieren erfolgt, wird erfindungsgemäß zu einem wesentlichen Teil in die Dämpfstrecke verlegt, so daß die vor- und nachgeschalteten Behandlungen entsprechend räumlich und zeitlich verkürzt werden können. Da das Diffundieren in der Dämpfstrecke, be­ vorzugt mit Sattdampf als Trägersubstanz, relativ wesentlich schneller erfolgt als bei der herkömmlichen Behandlung am Trog und beim Oxidie­ ren, wird bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der entsprechenden Vorrichtung jeder Farbzug räumlich und/oder zeitlich ge­ genüber dem Stand der Technik insgesamt verkürzt.According to the short liquor trough 2, the steaming section 3 is switched on. In the latter, the yarn sheet 1 , preferably with an approximately vertical yarn guide, is exposed to the steam atmosphere formed as saturated steam in a steam generator 9 arranged, for example, at the bottom of the steaming section 3 . In the steamer, which is supposed to take up 2 m of the length of the thread sheet, the dye blocked in the short liquor trough 2 is diffused into the individual yarn. The diffusion of the dye, which of course still takes place partly when padding and partly still during oxidation, is, according to the invention, relocated to a substantial extent in the steam path, so that the upstream and downstream treatments can be shortened accordingly in space and time . Since the diffusion in the damping section, preferably with saturated steam as the carrier substance, takes place relatively significantly faster than with the conventional treatment at the trough and when oxidizing, when using the method according to the invention or the corresponding device, each color sequence is spatially and / or temporally compared shortened the overall state of the art.

Wie gesagt, kann die Oxidationsstrecke bereits verkürzt werden, wenn dort praktisch nicht mehr diffundiert werden muß. In der Oxidations­ strecke läßt sich die Vergrünung gemäß weiterer Erfindung noch mehr beschleunigen, wenn die Fadenschar mit Warmluft, bevorzugt im Tempera­ turbereich bis 60°C, beblasen wird. Gegebenenfalls soll die Warmluft aus angesaugter Frischluft vermischt mit verbrauchter Luft bestehen, das heißt, der Sauerstoffgehalt soll hier reproduzierbar und den Verfahrens- und Echtheitsanforderungen angepaßt werden. Durch das Zuführen von Frischluft stellt sich automatisch ein höherer Sauerstoffgehalt ein. Dieser wiederum führt zur Beschleunigung der Oxidation (Vergrünung).As I said, the oxidation distance can already be shortened if practically no longer has to be diffused there. In the oxidation stretch the greening according to another invention accelerate when the thread coulter with warm air, preferably in tempera range up to 60 ° C, is blown. If necessary, the warm air should be out fresh air drawn in mixed with used air, which means that the oxygen content should be reproducible and the process and authenticity requirements are adjusted. By feeding Fresh air automatically has a higher oxygen content. This in turn leads to acceleration of the oxidation (greening).

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird in der Dämpfstrecke 3 ei­ ne Sattdampfatmosphäre von 102°C eingestellt. Die Reaktionsstrecke im Dämpfer, der auch als Dampfschleuse zu bezeichnen ist, kann dann etwa 2 m betragen. Generell werden durch die Temperaturführung, den resultie­ renden Trocknungsgrad und die Dämpfung der notwendige Diffusionsgrad und die Verkürzung der Oxidationsstrecke erzielt. Einer eventuell durch das Dämpfen begünstigten Farbmigration kann, wenn die Migration uner­ wünscht ist, durch Einsatz von Antimigrationsmitteln entgegen gewirkt werden. Mit der Anzahl der Farbzüge baut das Garn erfindungsgemäß ebenso wie mit großem Aufwand nach dem Stand der Technik schichtweise mehr und mehr Farbstoff auf und bildet dadurch die gewünschte klassi­ sche Ringfärbung bei Baumwolle wie Denim.In a preferred embodiment, a saturated steam atmosphere of 102 ° C. is set in the steam path 3 . The reaction distance in the damper, which can also be referred to as a steam lock, can then be approximately 2 m. In general, the necessary degree of diffusion and the shortening of the oxidation path are achieved through the temperature control, the resulting degree of dryness and the damping. Color migration, which may be favored by steaming, can be counteracted by using anti-migration agents if the migration is undesirable. With the number of color swatches, the yarn builds up layer by layer more and more dye according to the invention as well as with great effort according to the prior art and thereby forms the desired classic ring dyeing in cotton such as denim.

Zum Erzielen der gewünschten Farbtiefe und -echtheit ist erfindungsge­ mäß nur die aufgeklotzte Menge an Farbstoff in Abhängigkeit von der Farbbadtemperatur und der Diffusionsstrecke zu berücksichtigen. Die Farbechtheit wird nämlich bestimmt durch die Haftfähigkeit des Farbstoffs an der Faser, das heißt, je mehr Farbstoff ins Innere des Garns ein­ dringt, desto fester wird die Bindung Farbstoff/Garn. Dieser Bindungsme­ chanismus wird beim erfindungsgemäßen Einsatz des Dämpfens zwischen dem Klotzen und Vergrünen in besonders günstigem Maße erreicht.To achieve the desired depth and color fastness is fiction only the padded amount of dye depending on the Ink bath temperature and the diffusion distance must be taken into account. The Color fastness is determined by the adhesion of the dye on the fiber, that is, the more dye enters the inside of the yarn penetrates, the tighter the dye / yarn bond. This binding measure Mechanism is in the use of steaming according to the invention between the padding and greening achieved in a particularly favorable degree.

Claims (7)

1. Verfahren zum Indigofärben einer endlosen Fadenschar (1), bei dem die Fadenschar (1) in jedem Farbzug mit dem Farbstoff geklotzt und in einer nachgeschalteten Oxidationsstrecke (4) vergrünt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschar (1) zwischen dem Klotzen mit dem Farbstoff und dem Oxidieren gedämpft wird.1. A method for indigo dyeing an endless family of threads ( 1 ), in which the family of threads ( 1 ) padded with the dye in each color train and greened in a downstream oxidation path ( 4 ), characterized in that the family of threads ( 1 ) between the blocks with the dye and the oxidation is dampened. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfen mit Sattdampf, insbesondere bei einer Temperatur von etwa 102°C, bei Normalbedingungen erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized, that steaming with saturated steam, especially at a temperature of about 102 ° C, under normal conditions. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbtiefe und -echtheit durch die durch das Klotzen aufgebrach­ te Farbmenge in Abhängigkeit von der Farbtemperatur und der nachge­ schalteten Diffusionsstrecke im Dämpfer (3) bestimmt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the depth and color fastness is determined by the amount of ink applied by padding as a function of the color temperature and the downstream diffusion path in the damper ( 3 ). 4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Klotzen mit dem Farbstoff ein Kurzflottentrog (2) mit einem In­ halt von weniger als 300 l vorgesehen ist.4. A device for performing the method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a short liquor trough ( 2 ) with a content of less than 300 l is provided for padding with the dye. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen senkrechte Dämpfstrecke (3) mit einer Länge von etwa 2 bis 3 m vorgesehen ist.5. The device according to claim 4, characterized in that a substantially vertical damping section ( 3 ) is provided with a length of about 2 to 3 m. 6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oxidationsstrecke (4) eine Warmluftbeblasung, bevorzugt im Temperaturbereich bis 60°C, vorgesehen ist.6. The device according to at least one of claims 1 to 3 or according to claim 4 or 5, characterized in that in the oxidation section ( 4 ) a hot air blowing, preferably in the temperature range up to 60 ° C, is provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oxidationsstrecke (4) Mittel zum Mischen der Warmluft mit an­ gesaugter Frischluft in vorgegebenem Verhältnis vorgesehen sind.7. The device according to claim 6, characterized in that in the oxidation section ( 4 ) means for mixing the warm air with fresh air sucked in a predetermined ratio are provided.
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