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Verfahren zum Fixieren von verschiedenen Farbstoffen auf Geweben im
Dauerbetrieb Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Fixieren
verschiedener Farbstoffe, wie Direkt-Farbstoffe, Küpenfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe,
auf Geweben im Dauerbetrieb; sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
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Die üblichen kontinuierlichen Färbeverfahren weisen bekanntlich im
allgemeinen zwei Phasen auf: Die erste Phase besteht darin, das Gewebe auf einem
Foulard mit dem Farbstoff in gelöstem oder pigmentärem Zustand zu imprägnieren.
Diese Phase wird nach den klassischen Verfahren mittels entsprechender Maschinen
in der Art eines Foulards oder eines Imprägnierbottichs ausgeführt.
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Die zweite Phase besteht darin, den Farbstoff auf der Faser durch
eine Feuchtigkeits-Wärmebehandlung zu fixieren, deren Zweck je nach der Art des
Farbstoffes darin bestehen kann, entweder eine chemische Reaktion zwischen dem Farbstoff
und der Faser auszulösen (Fall der Direkt-Farbstoffe) oder eine chemische Reduktionsreaktion
zwischen dem Farbstoff, dem Hydrosulfit und dem Ätznatron zu bewirken (Fall der
Küpenfarbstoffe)
oder endlich ebenfalls eine chemische Reaktion
zwischen Farbstoff, Schwefelnatrium und Faser hervorzurufen (Fall der Schwefelfarbstoffe).
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Diese zweite Phase erfolgte bisher mittels. mehrerer Verfahren, die
darauf abzielten, die Volumina der zu dieser Feuchtigkeits-Wärmebehandlung nötigen
Bäder weitgehendst zu vermindern.
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Ursprünglich erfolgte diese Behandlung durch Eintauchen des Gewebes
in eine Reihe von Bottichen, in die man die verschiedenen entsprechenden Chemikalien
gab: Reduziermittel, Alkali usw., um das Entwickeln und Fixieren des Farbstoffes
zu bewirken; durch gewisse bekannte Verfahren trachtete man, das Volumen dieser
Bottiche zu vermindern. Man hat noch andere Lösungen gewählt, wobei der Durchgang
durch die Entwicklungsbäder «weggelassen und durch einen Durchgang des vorher mit
den Farbstoffen und den zum. Entwickeln nötigen Chemikalien imprägnierten Gewebes
entweder in einer Dampfatmosphäre ersetzt wurde oder aber in einem Metallsghmelzbad.
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Aus dem deutschen Patent 388 124 ist es bekanntgeworden, das bedruckte
Gewebe zwischen zwei Bändern einzuspannen, von denen das eine trocken, das andere
mit Fixierflüssigkeit imprägniert ist, und diese drei Gewebeschichten werden auf
sehr stark geheizte Trommeln geführt, um das Entwickeln der Druckbilder durch den
gebildeten Dampf zu bewirken. Hierbei sind sehr hohe Temperaturen notwendig, außerdem
sind aber die Trommeln in einer selbst geheizten Kammer eingeschlossen. Bei diesem
bekannten Verfahren handelt es sich um eine Verdampfung, da die durch das imprägnierte
Band zugeführte Flüssigkeit so rasch wie möglich verdampft werden muß.
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Es sind auch Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen ein elastisches
Band das Gewebe gegen die Einwirkung eines Metallbandes schützt, sowie Vorrichtungen,
die einen Zylinder mit regelbarer Geschwindigkeit aufweisen, der als Heizfläche
dient, deren Temperatur regelbar ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Fixieren der Farbstoffe
auf Geweben, das besonders dadurch bemerkenswert ist, daß es im vorhergehenden Imprägnieren
des Gewebes durch entsprechende Mittel entweder mit Farbstoff allein (Fall der Direkt-Farbstoffe)
oder mit pigmentären Farbstoffen und mit Reduziermitteln besteht (Fall der Küpenfarbstoffe),
sowie darin, daß- man das Gewebe zwischen eine erhitzte Fläche und ein Band laufen
läßt, das an der genannten Fläche dicht anliegt, um die Wärme und den frei werdenden
Dampf gefangen zu halten und die Reaktion, die die Farbstoffe auf der Faser fixiert,
auszulösen.
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Gemäß der Erfindung ist die erhitzte Fläche gleichfalls eine drehbare
Zylinderfläche, und die Heizdauer für das Gewebe wird durch Einwirken auf die Umdrehungsgeschwindigkeit
dieser Fläche geregelt, wobei das Band aus einer endlosen Bahn aus einem flüssigkeits-
und gasundurchlässigen Stoff,- vorzugsweise aus Gummi öder Kunststoff; besteht,
die den Zylinder auf dem größten Teil seines Umfangs umgibt. Ein anderer Gegenstand
der Erfindung besteht in einer Vorrichtung zur Durchführung des obengenannten Verfahrens,
die namentlich dadurch bemerkenswert ist, daß sie eine in Drehung versetzte zylindrische
Trommel aufweist, ferner ein Heizorgan, das die Fläche dieser Trommel auf einer
bestimmten Temperatur hält, sowie ein endloses Band aus einem für Flüssigkeiten
und Gase undurchlässigen Stoff, wie Gummi oder Kunststoff, das eine solche Temperatur
aushält und dessen Breite größer ist als die des zu behandelnden Gewebes, wobei
das genannte Band sich an den Zylinder anlegt und ihn auf dem größten Teil seines
Umfangs umgibt, und die genannte Vorrichtung außerdem ein Waschorgan sowie eine
Trockenvorrichtung für das genannte Band aufweist.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
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Die Zeichnung stellt schematisch und beispielsweise eineAusführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
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Diese Vorrichtung weist eine zylindrische Trommel T auf, vorzugsweise
aus nichtrostendem Stahl, deren Außenfläche mittels eines (nicht dargestellten)
Organs irgendwelcher Art, wie Dampf-, Heißwasser-, Ölheizung, elektrische Heizung,
Infrarotlampe usw., auf eine bestimmte Temperatur gebracht und auf dieser gehalten
wird. Die Temperatur dieser Trommel ist je nach der Art des verwendeten Farbstoffs
regelbar. Praktisch liegt sie meist zwischen 5o und r io°. Die Trommel ist von einem
endlosen Band B aus einem für Flüssigkeit und Gase undurchlässigen Stoff, wie Gummi
oder Kunststoff,. umgeben, das die Arbeitstemperatur der Vorrichtung aushält. Dieses
Band legt sich dicht an die Trommel und umgibt sie auf dem größten Teil ihres Umfangs
mit Ausnahme eines Bogens A-C, wo das Band durch die Rollen Dl-D6 in seiner Bahn
umgelenkt wird. Die Breite des Bandes B ist um einige Zentimeter größer als die
des zu behandelnden Gewebes, so daß das Gewebe zur Gänze zwischen dem Band und der
Peripherie der Trommel eingeschlossen sein kann und die Ränder des Bandes eine Abdichtung
für die Wärme und den Dampf bilden.
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Die in der Zeichnung mit Ti dargestellte Gewebebahn geht über die
Rolle D6, gelangt zwischen das Band B und die Trommel T, begleitet
die Trommel auf dem größten Teil ihres Umfangs, tritt bei C aus, geht um die Rolle
Dl und wird nach bekannter Technik zu den Wach- und Einseifvorrichtungen geführt.
Die Vorrichtung weist ferner folgende Zubehörteile auf: Eine Waschvorrichtung für
das Band, die vorzugsweise aus einer drehbaren zylindrischen Bürste L besteht, die
an einer freien Stelle des Bandes angeordnet und zum etwaigen Waschen des Bandes
bestimmt ist; eine Trockenvorrichtung, die z. B:-aüs einem Heizwiderstand R besteht,
der an einer freien Stelle des Bandes unterhalb der Bürste L mit Bezug auf die Bewegung
des Bandes angeordnet und dazu bestimmt ist, das Band zu trocknen, bevor dieses
mit denn zu behandelnden Gewebe in Berührung kommt.
Das wesentliche
Merkmal des Verfahrens liegt darin, daß die mit dem pigmentären Farbstoff und dem
Reduktionsmittel je nach dem Fall imprägnierte Gewebebahn Ti im Verlaufe ihrer Bahn
im Bogen C-E-A der Einwirkung der Hitze der Trommel ausgesetzt ist, und außerdem
darin, daß das Gewebe vollständig zwischen der Trommel T und dem Band B eingeschlossen
und gegen die geheizte Wand der Trommel gedrückt wird, so daß die dieser Wand zugeführte
Wärmemenge sofort eine Temperaturerhöhung des imprägnierten Gewebes bewirkt; das
Wasser, das einen Bestandteil des Imprägnierbades bildet, verwandelt sich in Dampf
oder erreicht zum mindesten eine Temperatur nahe 1000 und bewirkt so die
gewünschte thermochemische Reaktion. Der sich etwa bildende Dampf wird gleichfalls
eingeschlossen und kommt dadurch bei Auslösung der Reaktion voll zur Wirkung.
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Es ist begreiflich, daß dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung
sich wesentlich von den Verfahren unterscheiden, die ein Trocknen bzw. ein Dekatieren
des Gewebes zum Gegenstand haben, wobei sie entweder eine einfache Heiztrommel verwenden
oder sogar eine Heiztrommel mit durchbohrter oder poröser Oberfläche, um die Abgabe
des Dampfes und der Wärmemenge zu erleichtern. Dieser Zweck ist das Gegenteil des
vorliegenden Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die Dauer der Wärmebehandlung richtet sich nach der Art des Farbstoffes
und liegt am häufigsten zwischen 1o Sekunden und i Minute. Man regelt sie durch
Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel. Zum Beispiel bei einer Trommel
von 2 m Durchmesser, d. h. einem Umfang von 6,3o m, die auf drei Viertel ihres Umfangs
vom Gewebe und dem Band umhüllt ist und infolgedessen eine Strecke von 4,75 m für
eine thermochemische Reaktion darbietet, die eine Behandlung von i Minute erfordert,
beträgt die lineare Geschwindigkeit des durch die Maschine laufenden Gewebes 4,75
m in der Minute. Für eine thermochemische Behandlung von 1o Sekunden Dauer beträgt
die lineare Geschwindigkeit des Gewebes ungefähr 28 m in der Minute.
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Die nachstehenden Beispiele erläutern die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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In den nachfolgenden Beispielen bezeichnet der Ausdruck »Produkt A«
das Natriumsalz des Disulfodinaphthylmethans (s. L. D i e s e r e n s , Die neuesten
Fortschritte in der Anwendung der Farbstoffe, Bd. i, 3. Auflage, S. 772).
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Beispiel i Das Gewebe wird bei 8o0 in einer Lösung foulardiert, die
in 1 1 enthält: Grüner Anthrachinon-Farbstoff
| (S c h u 1 z, Farbstofftabellen N r. 1269) i o g |
| Produkt A ......................... 20 g |
und dann getrocknet.
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Das so vorbehandelte Gewebe geht in einen Foulard, der unmittelbar
vor der Trommel steht. Die Wanne enthält in 1 1 Wasser:
| Ätznatron, 350 Be . . . . . . . . . . . . . . . . . 6o cm3 |
| Hydrosulfit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2o
g |
| Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 9 |
Die Ausnutzung des Farbstoffes beträgt ioo bis z20 %. Dann geht das Gewebe auf die
Trommel, wo der Farbstoff 15 bis 20 Sekunden bei 9o bis 10o° reduziert und fixiert
wird.
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Nach dem Auflaufen auf die Trommel wird das foulardierte Gewebe oxydiert
und mit Seife behandelt, und zwar in der für diese Art Farbstoffe bekannten Weise.
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Beispiel 2 Das Gewebe wird bei 8o0 in einer Lösung foulardiert, die
auf il entält: Brauner Anthrachinon-Farbstoff
| (Schulz, Nr.122j) .............. log |
| Produkt A ......................... 2o g |
und dann getrocknet.
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Das so vorbehandelte Gewebe geht in einen Foulard, der unmittelbar
vor der Trommel steht. Die Wanne enthält in 1 1 Wasser:
| Ätznatron, 350 Be . . . . . . . . . . . . . . . . 6o cm3 |
| Hydrosulfit ...................... 2o g |
| Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . ¢o g |
Die Ausnutzung des Farbstoffes beträgt ioo bis 12o °/o. Dann geht das Gewebe auf
die Trommel, wo der Farbstoff 15 bis
30 Sekunden bei 9o bis 10o° reduziert
und fixiert wird.
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Nach dem Auflaufen auf die Trommel wird das foulardierte Gewebe in
der für diese Art Farbstoff bekannten Weise oxydiert und mit Seife behandelt. Beispiel
3 Das Gewebe wird in einer Lösung von Direkt-Farbstoff foulardiert, der z.B. in
11 Wasser enthält:
| Natriumkarbonat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i g |
| Natriumchlorid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59 |
| blauen Farbstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2o
g |
wobei dieser blaue Farbstoff das durch folgendes Verfahren erzielte Produkt ist:
Das 2, 5, 6-Sulfon-Dinitro-Anilin wird auf Cleve-Säure i, 7-Naphthol-5-Sulfonsäure
gebunden. Das erhaltene Produkt wird dinitriert und an Phenylsäure J gebunden.
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Beim Verlassen der Oberfläche der Heiztrommel geht das auf einer Reihe
Rollen. wie Dl-D6 geführte Band an einer Drehbürste L vorbei, die bestimmt ist,
es zu reinigen und zu waschen, sowie an einem Heizkörper R, der es trocknet. Die
Bürste L und der Heizkörper R können beide durch andere geeignete Wasch- und Trockenmittel
ersetzt werden.
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Es versteht sich im übrigen, daß die Erfindung sich nicht auf die
beschriebene Durchführungsform des Verfahrens und auch nicht auf die dargestellten
und beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung
beschränkt,
die nur beispielsweise gegeben worden sind.