DE578400C - Verfahren zum Entwickeln und Fixieren des auf bedruckte oder eingefaerbte Gewebe gebrachten Farbstoffes durch Daempfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwickeln und Fixieren des auf bedrucktes oder eingefärbtes Gewebe gebrachten Farbstoffes durch Dämpfen. In den bisher bekannten Dämpfern wurde das Gewebe in in gleichmäßigen Abständen aufeinanderfolgenden Windungen durch den mit Dampf erfüllten Apparat geführt. Die in diesen Apparaten hergestellten Gewebe zeigten ungleichmäßige und verhältnismäßig helle Farben, mitunter auch Flecke lichterer oder dunklerer Beschaffenheit. Es wurde vermutet, daß Zustandsänderungen des Dampfes in dem Apparat vorkommen, und um den Dampf

»5 immer gleichmäßig zu erhalten, wurde die Dämpfkammer in mehrere Abteilungen unterteilt, trotzdem jedoch das Gewebe in Windungen gleichen Abstandes durch den Apparat geführt. Eine weitere Verbesserung der Vorrichtung geschah dadurch, daß man zwischen den einzelnen Gewebebahnen feuchte Tücher anbrachte, um dem durch die Reaktion getrockneten Dampf neue Feuchtigkeit zuzuführen. Aber auch diese Verbesserungen gaben keine einwandfreien Ergebnisse.

Um ein gleichmäßig gefärbtes Gewebe mit zarten Farben zu erhalten, ist es notwendig, daß die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt im Innern des Dämpfers an jeder Stelle konstant bleibt.

Bisher wurde die Temperatur so gemessen, daß die Bedienungsleute durch die Wände des Dämpfkastens hindurch Thermometer einführten, so^; daß die Thermometerkugeln ungefähr 3 bis 6 cm sich von den Wänden des Dämpfkastens in dessen Inneres erstreckten. Die auf solche Weise gemessenen Temperaturen liegen wenig über ioo° C, und es wurde deshalb vermutet, daß die Temperaturen sich in dem Dämpfkasten auf den richtigen Beträgen befanden.

Da jedoch die Ränder des Tuches ziemlich weit von den Wänden entfernt sind und da die Reaktionen auf dem Tuch selbst stattfanden, gaben die Temperaturen nicht den wirklichen Temperaturzustand an. Die Temperaturen zwischen den Gewebeschleifen und insbesondere in der Nähe des Gewebeeintritts lagen höher, und zwar zwischen 105 und 115⁰C. Diese Temperaturen waren in größerer Entfernung zwischen den Schleifen des Gewebes an verschiedenen Stellen des Dämpfkastens vorhanden, und obgleich die Temperaturen bis zu einem gewissen Betrag abnahmen, während sich das Gewebe durch den Dämpfkasten fortbewegte, so war doch zwischen den Schleifen des Gewebes, und zwar besonders in den Mittelstücken zwischen den Seitenrändern der Schleifen die Temperatur nicht niedrig genug, um den Dämpfvorgang vollständig und mit hohem Wirkungsgrad durchzuführen.

Durch Versuche wurde ermittelt, daß die Temperaturen im vorderen Teil des Dämpf-

kastens beträchtlich höher waren als die Temperatur an den nächsten Stellen, selbst wenn der Dämpfkasten seiner ganzen Länge nach' beheizt wurde. Seine Ursache hat dies darin, daß ungewöhnliche Hitze durch Überhitzen des Dampfes an Stellen hervorgebracht wurde, wo die Temperatur möglichst in der Nähe von ioo° erhalten werden sollte, und daß auch die Feuchtigkeit dem Dampf an diesen

to Stellen zu sehr entzogen wurde. In diesen Versuchen wurden die Thermometer zwischen die Schleifen an die besagten Stellen gebracht und zeigten tatsächlich weit höhere als zulässige Temperaturen an.

»5 Die Temperaturerhöhung ist hauptsächlich auf die unter dem Einfluß des Wasserdampfes entstehende exotherme chemische Reaktion zurückzuführen, die von der Reduktion der Farben herrührt. Da das zu behandelnde Gewebe nahe aneinander geführt wird, so wird die frei werdende Wärme in dem Wasserdampf zwischen dem Gewebe zurückgehalten und erhöht dort die Temperatur auf eine für das Behandeln des Gewebes schädliche Höhe, auch wenn die Feuchtigkeit zur Herabsetzung der Temperaturen durch Schutzplatten und Leinentücher zwischen die Gewebeschleifen , geführt wird.

Wichtig ist auch die Zeitdauer der Einwirkung auf das Gewebe. Im allgemeinen wird der Farbwert der Farbe bis zu einem gewissen Zeitpunkt hinauf erhöht, während bei kürzerer oder längerer Zeit der Einwirkung der Farbwert verhindert wird.

Im Hinblick auf eine Erforschung der in den bisher üblichen Ausführungsformen von Dämpfern herrschenden Temperaturen seien an Hand nachstehenden Schemas über die Verteilung der Meßstellen verschiedene gemessene Ergebnisse mitgeteilt:

Lage ι Lage 2

Lage 3

T-Reihe ο T-Reihe 0 T-Reihe ο

A-Reihe ο Α-Reihe ο A-Reihe

B-Reihe ο

C-Reihe ο

Das Schema enthält die zwischen und über dem in senkrechter Zickzackführung laufenden Gewebe liegenden Meßstellen. Die Thermometer waren an den Stellen angeordnet, die mit Lage Nr. i, Lage Nr. 2 und Lage Nr. 3 bezeichnet sind. Zusätzlich wurden die Thermometer auch in waagerechten Reihen angeordnet, die mit Reihe A, Reihe B, Reihe C und Reihe T bezeichnet sind.

Die Reihe A befand sich zwischen den Schleifen des Gewebes unmittelbar unterhalb der oberen Walzen, die Reihe B im mittleren Stück ungefähr in der Hälfte der Entfernung zwischen den oberen und den unteren Walzen des Dämpfkastens und die Reihe C unweit des Bodens etwas oberhalb der unteren Walzen. Die als Reihe T bezeichnete Reihe von Lagen befand sich über den oberen Walzen ein wenig unterhalb des Dämpfkastens.

Mit dieser Meßstellenverteilung wurden Versuche unternommen, die folgende Aufzeichnungen ergaben:

ι. Thermometerablesungen A-Reihe: Lage 1, 2 und 3

	Reihe	Lage	Maxi- 1 η	Temperatur
Datum			male Tempe	erhöhung vom
	A	I	ratur °C	Arbeitsbeginn
5. Januar	A	2	107,2	5,5°in 30MU1.
5· -	A	3	107,8	5.5°- 75 -
5· -	A	■ ι	105,6	5.5° - 150 -
6. -	A	I	107,8	5.5°- 30 -
7- -	A	I	108,9	5.5°- 20 -
10.	A	2	108,3	4.4° - 30 -
6. -	A	2	107,8	5.5°- 40 -
7· -	A	2	108/9	5.5° - 45 -
10.	A	3	108,3	5.5° - 120 -
6. -	A	3	105	5° - 120 -
	A	3	106,7	5,5° - 240 -
10.		106,1	5.5° - 240 -

. B-Reihe: Lage ι, 2 und 3

	Reihe	Lage	Maxi	Temperatur
Datum			male Tempe	erhöhung vom
	B	. ι	ratur 0 C	Arbeitsbeginn
11. Januar	B	I	106,1	5,5° in 90Min.
13· -	B	2	106,7	5,5° - 100 -
II.	B	2	107,2	5,5°- 80 -
12.	B	2	107,2	5.5° - 150 -
13· -	B	3	106,7	5,5°- 80 -
II.	B	3	101,7
12.	B	3	102,2
13· -		102,2

C-Reihe: Lage 1, 2 und 3

Datum

14- Januar

21.

14-

14.

Reihe	Lage	Maxi male Tempe ratur
		°C
C	I	106,7
C	I	106,7
C	2	107,8
C	3	101,9

Temperaturerhöhung

vom
Arbeitsbeginn

4,4° in 40 Min.

Temperatur verblieb ziemlich konstant bei etwa 105⁰C

4,4° in 40 Min.

Temperatur verblieb ziemlich konstant bei etwa 105⁰ G

5,5° in 40 Min.

Temperatur
konstant zwischen 106,7 bis 107,8° C

ziemlich konstant zwischen 101,1 bis ioi,7° ^c während des ganzen Tages

T-Reihe	50 Datum	60	iS. -	Reihe	Lage	i, 2 und 3	Temperatur
					Maxi	erhöhung vom
17. Januar	T	Lage	male Tempe	Arbeitsbeginn
55 18. -	T		ratur 0 C	5,5° in 40Min.
17. -	T	I	108,9	5.5° - 25 -
18. -	T	I	109,4	5.5° - 30 -
ι?· ""	T	2	108,9	5.5° - 30 -
	2	109,4	sehr langsame
T	3	108,9	Erhöhung
		5,5° in 45 Min.
3	109,4

Das Thermometer in der waagerechten Reihe A in der Lage Nr. 1 zeigte beim ersten Beispiel (5. Januar) eine Höchsttemperatur von 107,2° C für den Lauf während des Tages an. Es ergibt sich ferner ein Temperaturanstieg \'on 5,5° C in 30 Minuten vom Arbeitsbeginn ab. Das Thermometer in Reihe A an der Stelle Nr. 2 zeigte eine Höchsttemperatur von 107,8° C und einen Temperaturanstieg von 5,5° C in 75 Minuten vom Arbeitsbeginn. Ein Thermometer in Reihe A in Lage Nr. 3 zeigte eine Höchsttemperatur von 105,6° C und außerdem einen Temperaturanstieg von 5.5⁰C in 150 Minuten vom Arbeitsbeginn ab.

Diese Übelstände des abnormalen Anstieges der Temperaturen und der großen Trockenheit der Dämpfe wurde bei Dämpfvorrichtungen bekannter Bauart dadurch zu beseitigen -versucht, daß innerhalb des Dämpfkastens durch Vorhänge Feuchtigkeit zwischen die Schleifen des Gewebes gebracht wurde. Die im behandelten Gewebe durch exotherme Reaktionen entwickelte Wärme brachte die in den Vorhängen erzeugte Feuchtigkeit zum Verdampfen, und die im Dampf, oder in den Brüden innerhalb des Dämpfapparates "enthaltene Feuchtigkeit wurde beträchtlich vergrößert. Das ungünstige Ansteigen der Temperaturen wurde jedoch dadurch nicht sicher vermieden.

Es wird erst ein Konstanthalten der Temperaturen und eine gleichbleibende Reaktion des Dampfes mit dem Farbstoff durch. Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung erreicht.

Gemäß der Erfindung wird die Menge, die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des an verschiedenen Stellen der Behandlungszone eingeführten Dampfes den an jeder Stelle des Gewebes verschiedenen Reaktionen angepaßt. In verschiedenen aufeinanderfolgenden Behandlungsstufen des Gewebes werden verschiedene Strömungen des Dampfes in der Umgebung des Gewebes erzeugt, um unerwünschte Temperatursteigerungen zu verhüten. Um eine gleichmäßige Reaktion des Dampfes mit dem Farbstoff zu ermöglichen, wird einige Zeit nach Beginn der durch Zuführung einer geringen Menge von feuchtem Dampf in Gang gebrachten Reaktion der Farbstoffe die auf das Gewebe einwirkende Menge von feuchtem Dampf vergrößert, um jede auch nur vorübergehende Austrocknung des Gewebes in der Zeit zu verhindern, während derer die Leukobasen in den Fasern des Gewebes adsorbiert werden, worauf in den Endstufen des Verfahrens, also nach dem Adsorptionsvorgang, die zugeführte Menge von feuchtem Dampf wieder verkleinert wird.

In der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens werden innerhalb des Dämpfkastens zwischen den in gleichmäßigen Abständen

aufeinanderfolgenden Windungen der Gewebebahn an den Stellen stärkster Reaktion einige Leitrollen ausgelassen, so· daß an diesen Stellen größeren Abstandes, der Windüngen größere Mengen von feuchtem Dampf Zutritt zum Gewebe haben und die dort sich entwickelnde Wärme rascher abgeführt wird. Zur gleichmäßigen Heranführung des Dampfes von unten an das Gewebe sind wechselweise ίο von beiden Seiten her in den Kasten reichende, quer zur Gewebebahn angeordnete gelochte Rohre vorgesehen, über denen in an sich bekannter Weise ein Verteilungssieb angeordnet ist, welches sich unterhalb der unteren Leitrolle befindet.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zeigen die Zeichnungen. In ihnen ist

Abb. ι ein Längsschnitt des-Dämpfkastens mit den Rohrverbindungen, durch welche der ■ 20 Dampf in das Innere geführt wird,

Abb. 2 eine Draufsicht auf den Apparat nach Abb. 1,

Abb. 3 ein Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Abb. 1,

Abb. 4 eine Ansicht der Mischkammer mit den angrenzenden Rohren in vergrößertem Maßstab und

Abb. 5 eine Teilansicht des Maschensiebes. Der Dämpfkasten zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Blechgehäuse 1, welches mit geeignetem, wärmeisolierendem Material 2 bedeckt ist, um Wärmeverluste zu vermeiden. An der oberen linken Seite der Abb. ι ist der Ein- und Auslaß 3 für die Gewebebahn angebracht. Zur Absaugung des Dampfes dient ein Ventilator 4 oder irgendeine andere Saugvorrichtung, von der aus ein Rohr 5 in das Innere einer waagerechte^ Kappe 6 führt, welche die Öffnung 3 abdeckt. Die Decke des Dämpfkastens ist mit einer Anzahl hohler Heizplatten 7 versehen, in welche Dampf eingeführt wird, um Feuchtigkeitskondensation des Dampfes in dem Dämpfer zu verhindern. Dadurch soll verhütet werden, daß sich an der Decke Wasser-" tropfen bilden, die auf das zu behandelnde Gewebe fallen und Flecke bilden.

Im Innern des Dämpfers befinden sich zwei Reihen Rollen 8 und 9, über welche der zu behandelnde Stoff in nebeneinanderliegenden senkrechten Bahnen· läuft. Die Heizplatten befinden sich ungefähr 40 bis 60 cm von den oberen Rollen 8 entfernt, welcher Abstand größer ist als in den bisher bekannten Apparaten. Der verwendete Dampf hat einen geringen Druck. Da nach ungefähr 2¹J₂ Gängen die stärkste Reaktion zwischen den Windungen stattfindet, wodurch dem Dampf Feuchtigkeit entzogen wird und durch die Reaktion der Dampf überhitzt wird, so sind einige Leitrollen nach 2¹/» Gängen ausgelassen, um einer größeren Menge feuchten Dampfes Zutritt zu gestatten und die Zirkulation des Dampfes an diesen Stellen zu erhöhen. Die darauffolgenden Gänge sind wieder in gleichem Abstand voneinander angeordnet wie die ersten Gänge. Der Abstand, in welchem die verschiedenen Gänge des Gewebes voneinander gehalten werden, hängt von der Art des zu behandelnden Gewebes, den Größenverhältnissen des ^a Dämpfers und anderen Umständen ab.

Auf diese Weise ist es möglich, die Temperatur des Dampfes an allen Stellen des Dämpfkastens, also auch zwischen den Gängen des Gewebes, konstant zu halten, und die Temperatur ändert sich auch während des Fortschreitens der Behandlung nicht, so daß die Reduktion und Adsorption der Farbflotte äußerst wirksam wird, gleichviel, durch welche Stelle des Dämpfkastens das Gewebe in einem beliebigen speziellen Augenblick hindurchgeht. In der Nähe des Bodens des Dämpfapparates nahe den unteren Rollen 9 ist ein Maschensieb 10 über die ganze Ausdehnung ' der Kammer in waagerechter Richtung angebracht, um ein Bespritzen der Stoffbahn durch die von dem einströmenden Dampf entwickelte Feuchtigkeit zu verhüten. Durch das Sieb wird weiter der einströmende Dampf gleichmäßig über dien Behanidlungsraum verteilt.

Am Boden des Apparates befinden sich ferner Abzugsrohre ro', durch welche der kondensierte Dampf abfließen kann. Der Dampf wird durch ein Hauptzuführungsrohr 11 einem Rohr 12 zugeführt und durch ein Ventil 13 überwacht. Das Rohr .12 schließt an ein Rohr 14 an, welches mit einem Rohr 15 verbunden ist (Abb. 1). Von dem senkrechten Rohr 15 gehen zur Vergrößerung der Reguliermöglichkeit zwei waagerechte Armrohre 16 und 17 aus (Abb. 2). In dem Rohr 16 befinden sich Ventile 18 und 19 und ein Regulierventil20 zur Regulierung des Druckes des Dampfes. Dadurch, daß das Rohr 17 und das Rohr 16 je gesondert geschaltet werden kann, wird eine Umleitung geschaffen. Durch Öffnung eines Ventils 21 im Rohr 17 und Schließen der Ventile 18 und 19 im Rohr 16 fließt der "Dampf durch die Umleitung 17 anstatt durch das Rohr 16 und das Regulierventil 20. Das Rohr 16 ist mit einem Steigrohr 22 verbunden, .welches mit einem waagerechten Rohr 23 in Verbindung steht, welche.s zu einer Mischkammer 24 führt. In dem Rohr liegt ein T-Stück mit einem Reduzierventil 26. Durch dieses wird aus dem Rohr 27 Wasser in die Mischkammer 24 eingelassen. Der Eintritt des Wassers in die Mischkammer wird durch ein Ventil 28 des Rohres 27 überwacht.

In der Mischkammer 24 wird der durch das Rohr 23 einströmende Dampf und das durch

das Rohr 27 einfließende Wasser gemischt, wodurch die gewünschte Temperatur und der gewünchte Druck und Feuchtigkeitsgehalt erzielt wird. Ein Sicherheitsventil 29 begrenzt den Dampfdruck nach oben.

Von der Mischkammer führt ein Rohr 30 zu Abzweigrohren 31, die sich etwas über die Breite des Dämpfkastens erstrecken. Senkrechte Rohre 32 sind an den Rohren 31 angeschlossen und mit ihrem unteren Ende mit den Dampfverteilungsrohren 33 verbunden, die ein wenig unter den unteren Rollen 9 den Dämpfer entlang laufen (Abb. 3). Von den Verteilungsrohren 33 strömt der Dampf durch quer zur Gewebebahn angeordnete gelochte Rohre 34 (Abb. 2). Das Mischsiebio, welches zwischen den gelochten Rohren 34 und den unteren Leitrollen 9 angeordnet ist, verhindert ein Bespritzen des zu behandelnden Gewebes. Die Rohre 34 sind wechselweise von beiden Seiten her in .den Kasten reichend angeordnet und dienen zur gleichmäßigen Heranführung des Dampfes von unten her an das Gewebe. Die Rohre 32 besitzen Ventile 35 zur Überwachung der Dampf zuführung zu den Verteilungsrohren 33.

Um Dampf zu den Heizplatten 7, die auf der Decke des Dämpfkastens liegen, zu führen, dient ein Rohr 36 mit einem waagerechten Verteilungsrohr 37. Das letztere Rohr ist längs des Dämpfapparates angeordnet, wie in Abb. 3 gezeigt ist. Von dem Verteilungsrohr 37 führen Rohre 38 den Dampf in das Innere der Heizplatten, welche mit Abzugsrohren 39 verbunden sind, die zu einem waagerechten Vierteilungsrohr 40 führen, durch.

weiches der kondensierte Dampf ausströmt.

Ein Temperaturanzeiger 41 ist mit dem

Auslaßrohr 30 der Mischkammer verbunden.

Strommesser und andere Apparate zum Messen der Menge des Druckes und der Temperatur des Dampfes sind auf bekannte Weise im Röhrensystem angeordnet.

Mit Hilfe des beschriebenen Apparates ist es möglich, die Temperatur in allen Stellen des Dämpfkastens konstant zu halten und die Feuchtigkeit und Menge des Dampfes dem zu behandelnden Gewebe anzupassen.

Auf diese Weise wird größte und gleichmäßige Tiefe der Farbe unter Verwendung geringster Menge Farbstoffe erreicht. Diese Farben sind beständig und verblassen nicht bei dem darauffolgenden Fertigstellungsprozeß. Bei den bisher bekannten Dämpf- apparaten wurde eine beträchtliche Menge Farbstoffe, welche nicht auf oder in die Stoffbahn eingedrungen war, wieder weggewaschen, und der Farbstoffverlust betrug bis zu 50 °/₀.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entwickeln und Fixieren des auf bedruckte oder eingefärbte Gewebe gebrachten Farbstoffes durch Dämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herbeiführung einer stets gleichbleibenden maximalen Reaktion des Dampfes mit dem Farbstoff die Menge, die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des an verschiedenen Stellen der Behandlungszone eingeführten Dampfes den an jeder Stelle des Gewebes verschiedenen Reaktionen angepaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in verschiedenen aufeinanderfolgenden Behandlungsstufen des Gewebes verschiedene Strömungen des Dampfes in der Umgebung des Gewebes erzeugt werden, um unerwünschte Temperatursteigerungen zu verhüten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige Zeit nach Be-

. ginn der durch Zuführung einer geringen Menge von feuchtem Dampf in Gang gebrachten Reduktion der Farbstoffe die auf das Gewebe einwirkende Menge von feuchtem Dampf vergrößert wird, um jede auch nur vorübergehende Austrocknung des Gewebes in der Zeit zu verhindern, während deren die Leukobasen in den Fasern des Gewebes adsorbiert werden, worauf in den Endstufen des Verfahrens, also nach dem Adsorptionsvorgang, die zugeführte Menge von feuchtem Dampf wieder verkleinert wird.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Dämpfkastens zwischen den in gleichmäßigen Abständen aufeinanderfolgenden Windungen der Gewebebahn an den Stellen stärkster Reaktion einige Leitrollen ausgelassen sind, so daß an diesen Stellen größeren Abstandes der Windungen größere Mengen von feuchtem Dampf Zutritt zum Gewebe haben und die dort sich entwickelnde Wärme rascher abgeführt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleich-. mäßigen Heranführung des Dampfes von unten an das Gewebe wechselweise von beiden Seiten her in den Kasten reichende, quer zur Gewebebahn angeordnete gelochte Rohre (34) vorgesehen sind, über denen ein Verteilungssieb (10) angeordnet ist, welches sich unterhalb der unteren Leitrollen (9) befindet. "

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen