DK162295B - Fremgangsmaade og apparat til kontinuerlig farvning af garn - Google Patents

Description

DK 162295 B

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde og et apparat til kontinuerlig farvning af garner.

En kendt fremgangsmåde ved kontinuerlig farvning af garn er beskrevet i GB patentskrift nr. 1 253 657.

5 Ved den i nævnte patentskrift beskrevne frem gangsmåde påføres farven ved hjælp af en række, ruller, som tilføres farve således, at der er en farvefilm af en vis tykkelse på rullerne. Selvom rullerne er beskrevet som doseringsruller, er doseringen begrænset til at 10 sikre, at der ikke er så meget farve på rullerne, at den vil dryppe ned fra dem. Overskuddet fjernes fra garnet ved at lede dette gennem presseruller før det bevæges til tørresektionen. Ved fremgangsmåden ifølge det kendte patentskrift vaskes det farvede garn eller stof 15 for at fjerne overskydende farve, som ikke er blevet optaget af garnet eller stoffet.

Anvendelsen af et overskud af farvevæske kræver at garnet vaskes efter farveoperationen for at fjerne løse partikler af overskydende farve, som ikke er trængt 20 ind i garnets fibre. Den udvaskede farve og vaskevandet må behandles i et spildevandsbehandlingsanlæg, da spildevandet ikke blot kan føres til afløb. Når den farve, hvori garn eller stof indfarves, ændres, må endvidere mange dele af farveapparatet renses grundigt, således 25 at den nye farve ikke forurenes af rester af den tidligere brugte farve.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde og et apparat til kontinuerlig farvning af garn, hvorved der ikke anvendes overskud af farve, 30 således at der ikke er noget spildevand, indeholdende farvevæske som kræver behandling, hvorved der ikke kræves nogen vaskeoperation efter farvningen, og hvor påføring af en forskellig farve,i forhold til den i en tidligere farveoperation brugte, kun medfører krav om 35 udskiftning af få dele og ikke medfører krav om nogen renseperation.

DK 162295 B

2

Formålet med opfindelsen opfyldes ved hjælp af en fremgangsmåde til kontinuerlig farvning af garn ved påføring af en belægning af farvevæske omfattende farve i en bærevæske på et kontinuerligt bevæget garn, . 5 hvorefter garnet udsættes for en opvarmningsoperation for at tørre farven, og fremgangsmåden er særegen ved, at belægningen af farvemateriale påføres på garnets overflade med en sådan mængdestrøm, at den farvevæskemængde, der påføres pr. arealenhed af garnfibrene er mindre end den natur-10 lige evne for den samme arealenhed af garnfibrene til sorption af farvevæske, og at opvarmningsoperationen er indrettet til først at bevirke at garnet opnår en sådan temperatur, at eventuelt tilstedeværende bærevæske i overfladebelægningen af farvemateriale fjernes, og at 15 farven derefter bringes til at trænge ned under garnets overflade og blive fikseret i garnet.

Farven i væskeform kan være en stærkt koncentreret opløsning eller en dispersion eller suspension af farvepartikler i en bærevæske.

20 Udtrykket "garnfibrenes evne til sorption af farve" betyder den maksimale vægt af farvevæske, der naturligt kan optages af et givet areal af overfladen af vedkommende garnfibre.

Farvevæsken kan fortrinsvis påføres i 25 et forhold inden for området 0,15-0,70 vægtdele væske, sædvanligvis vand, til 1,00 vægtdele garnmateriale. Forholdet mellem farve og garn afhænger af flere faktorer, først og fremmest den specielle farve, der anvendes, strukturen af garnet og den krævede farvenuance.

30 Farven kan påføres ved at garnet føres mellem to puder af porøst materiale, der med styret mængdestrøm fødes med farvevæske, f.eks. ved hjælp af en doseringspumpe, så at farvevæsken afgives på overfladen af garnet i den krævende mængde pr. arealenhed af garnets over-35 flade. Alternativt kan pudernes tryk mod garnet varieres.

DK 162295 B

3

Opvarmningsoperationen kan gennemføres i flere trin, idet i hovedsagen al væske fjernes fra farven i ét trin, og at farvens indtrængning i garnet og farvens fiksering i garnfibrene sker i et andet trin.

5 Opvarmningstrinene kan gennemføres ved forskellige temperaturer. Farvevæsken kan indeholde materiale, der medvirker til udjævning og indtrængning af farven, f.eks. glycol.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes 10 på garner af såvel syntetiske som naturlige fibre.

Efter påføringen af farven kan garnet føres gennem en atmosfære af varm, tør gas til en varm spole, hvorpå garnet vindes op, idet der gennemføres en kontinuerlig opvinding på spolen, så at garnet lægges i efter hinan-15 den følgende lag oven på hinanden, så at farven i garnet, der danner hvert lag, tørres, medens det passerer gennem atmosfæren af varm, tør gas og fikseres under dannelse af laget ved hjælp af den varme, der absorberes fra det foregående lag, hvorpå laget lig-20 ger. Hvert lag indeholder således færdigt farvet garn, før det næste lag lægges oven på det. Ved gennemførelsen af denne fremgangsmåde kan opvarmningsforholdene være således, at garnet forbliver ved en lavere temperatur, indtil væskefasen er elimineret, og at 25 garnets temperatur stiger, så snart garnet er tørret, så at fiksering af farven finder sted, idet temperaturstigningen fremkommer på grund af, at absorptionen af latent varne i farvens væskefase ophører. Hver spole med garn kan således fjernes i en fuldstændig 30 farvet og stabil form, så snart spolen er blevet fyldt i ønsket omfang. Hele farvnings-, indtrængnings-og fikseringsprocessen gennemføres i det tidsrum, hvor garnet befinder sig spolen. Eftersom garnet i hvert lag i hovedsagen er tørt før næste lag dækkes 35 af efterfølgende lag, er virkningen hurtig, og der kan let opnås hastigheder på over 2000 m/min. En sådan hastighed nærmer sig en størrelsesorden, der er stør- 4

DK 1 62295 B

re end noget, der hidtil har været kommercielt opnåeligt i henseende til farvning af garn.

Apparatet ifølge opfindelsen til gennemførelse af fremgangsmåden omfatter organer til påføring af far-5 vevæske på garnet, en drevet spole til modtagelse af farvet garn, organer til at lede farvet garn ind på spolen og opvarmningsorganer til opvarmning af det farvede garn, og er særegent ved, at et lukket kammer med en tilgang for garnet indeholder spolen, at der er organer 10 til at holde kammeret fyldt med tør, varm gas, og at organerne til at påføre farvevæske på garnet, der skal farves, er indrettet til at anbringe en forudbestemt farvevæskemængde pr. arealenhed af garnets overflade.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende 15 under henvisning til tegningen, der viser et apparat, der med held er anvendt i praksis til gennemførelse af fremgangsmåden. Med fremgangsmåden kan der farves mange forskellige former for garner, fremstillet ved mange forskellige garnfremstillingsprocesser, og der 20 tilvejebringes færdige spoler af farvet garn.

På tegningen er der vist et garn 1, der skal fairves, der passerer kontinuerligt gennem et farve-påføringsorgan 2, der er indrettet til at påføre farvevæske i form af en i hovedsagen ensartet belæg-25 ning af farve på ydersiderne af garnet l's fibre, hvilket organ er indrettet til, f.eks. ved styring af mængden af tilført farvevæske, at styre mængden af farvevæske, der påføres garnoverfladen, så at den mængde, der påføres pr. arealenhed af garnfibrene, 30 er mindre end den minimale evne for den samme areal-enhed af garnfibrene til sorption af farve. Det far-veovertrukne garn træder derefter ind i et kammer 3, hvori der opretholdes en atmosfære af tør, varm gas, og i hvilken i hovedsagen al væske fjernes fra far-35 ven ved fordampning. Garnet ledes derefter af et traverseringsorgan 4 til at danne lag 5 på en spole 6. Farven i det tørrede garn, der tilføres

DK 162295 B

5 spolen 6, fikseres ved omgivelsernes varme, efterhånden som garnet vindes op på spolen, og garnet i hvert lag er i hovedsagen tørt, før det næste lag lægges på spolen. Når spolen indeholder en forudbestemt 5 mængde garn, fjernes den, og en ny, tom spole monteres.

Med fremgangsmåden ifølge opfindelsen tilvejebringes der væsentlige fordele i form af høj gennemløbshastighed, lave driftsomkostninger og anlægsom-10 kostninger, apparatet optager mindre plads, har mindre krav om arbejdskraft, og der behøves ikke skylning af garnet eller rensning og afgivelse af spildevand. Den høje hastighed opnås i hovedsagen på grund af tilstedeværelsen af et meget lavt forhold for væskefase, 15 hvilket gøres muligt ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Dette indses, når det bemærkes, at der ved kendt farveteknik sædvanligvis er mindst 90 dele vand for hver del garn, hvilket nødvendiggør ikke blot et stort energiforbrug, men også en væsentlig tid til at 20 fjerne den store mængde vand. De store besparelser i omkostninger på grund af den lille mængde væske, der skal fjernes, nødvendiggør kun et lille energiforbrug og lave anlægsomkostninger, fordi det eneste apparat, der kræves, er apparatet til at overtrække 25 garnfibrene med farve og til at tørre og fiksere farven. Der kræves ingen skylleudstyr, og intet anlæg til behandling af spildevand. Det lille pladsbehov skyldes det lille antal apparater, nemlig apparatet til påføring af farve og apparatet til tørring af 30 garnet, og de ringe krav om arbejdskraft skyldes, at processen er kontinuerlig og kun kræver ringe overvågning. Når først betingelserne for hastighed og temperatur er indstillet, er de eneste krav, at disse parametre skal styres, så at man sikrer sig, at 35 de overholdes. Også her kan systemet gøres automatisk, så at ændringer i hastighed og gastemperatur

DK 162295 B

6 føles af apparatet, og der gennemføres automatisk kompensation for sådanne ændringer.

Foruden de driftsmæssige fordele, der er beskrevet ovenfor vedrørende fremgangsmåden, tilveje-5 bringes der en meget væsentlig kommerciel fordel i, at små partier af garn, f.eks. partier så små som et kilogram i en speciel farvenuance, let kan farves, og under økonomiske forhold. Dette skyldes, at kun få let rensede eller let udskiftede af apparatet 10 kommer i kontakt med garnet, efter at farven er påført. Ved kendte fremgangsmåder kræver de store beholdere til farven og skylleapparatet sædvanligvis en omhyggelig rensning, når der skal gennemføres en ændring af farven. Den oprindelige påføring af sty-Ί5 ret belægning af farve, som beskrevet, på overfladen af garnet, bevirker en nøjagtig afmåling af farvemæng-den på hver længdeenhed af garnet, og al farven absorberes af garnet af den beskrevne årsag. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen har garnets far-20 veoptagningskarakteristik ringe eller ingen indvirkning på den farvenuance,, der frembringes, på grund af den måde, hvorpå farven påføres garnet, dvs. i en form, der indeholder den minimale mængde væskekomponent, og som et overtræk, der påføres på en..måde i 25 lighed med maling, så at styringen af farvemængden, der påføres en længdeenhed af garnet, udøves af far-vepåføringsorganet og ikke af garnets farveoptagnings-karakteristik, som tilfældet er ved kendt farvetek-nik.

30 Det er ganske let at måle, at den mængde far- vevæske, der påføres pr. overfladearealenhed af garnfibrene, er mindre end den naturlige evne for den samme arealenhed af garnfibrene til optagning af fairve. Der er flere måder til at bestem-35 me dette. En måde er at veje en forudbestemt længde af garn i tør tilstand, gennembløde det i farvevæske og veje det igen, hvilket giver sorptionsevnen for

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til kontinuerlig farvning af 30 garn ved påføring af en belægning af farvevæske omfattende farve i en bærevæske på et kontinuerligt bevæget garn (1), hvorefter garnet udsættes for en opvarmningsoperation for at tørre farven, kendetegnet ved, at belægningen af farvemateriale påføres på gar-35 nets overflade med en sådan mængdestrøm, at den farve-væskemængde, der påføres pr. arealenhed af garnfibrene, er mindre end den naturlige evne for den samme areal- ♦ DK 162295 B enhed af garnfibrene til sorption af farvevæske, og at opvarmningsoperationen er indrettet til først at bevirke at garnet opnår en sådan temperatur, at eventuelt tilstedeværende bærevæske i overfladebelægningen af 5 farvemateriale fjernes, og at farven derefter bringes til at trænge ned under garnets overflade og blive fik-seret i garnet.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at farvevæsken påføres i et forhold inden 10 for området 0,15-0,70 vægtdele væske til 1,00 vægtdele garnmateriale.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at garnet (1) føres mellem puder (2) af porøst materiale, der med styret mængdestrøm 15 fødes med farvevæske, så at farvevæsken påføres garnoverfladen i den krævede mængde pr. arealenhed af garnets overflade.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, k ende-tegnet ved, at opvarmningsoperationen gennem- 20 føres i adskilte trin, idet i hovedsagen al væske fjernes fra farven i et trin, og farvens indtrængning i garnet og farvens fiksering i garnfibrene sker i et andet trin.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kende- 25 tegnet ved, at opvarmningstrinene gennemføres ved forskellig temperaturer.

5 Et eksempel på gennemførelse af fremgangsmåden gives nedenfor: Eksempel Et trelags spundet polyestergarn på 85 dtex med en forud bestemt sorptionsevne på 200% af sin 10 egen vægt af farvevæske blev ført gennem farvepåfø-ringspuderne med en hastighed på 1000 m/min., medens farvevæske i en koncentration på 10 g koncentreret, dispergeret farvestof pr. 1 vand blev påført garnet med en mængdestrøm på 12 ml/min., hvilket giver en 15 farvevæskevægt lig 45% af garnvægten. Garnet blev vundet op stadig med en hastighed på 1000 m/min., og i vindinger ved siden af hinanden på en spole, der var indesluttet i et kammer indeholdende tør luft med en temperatur på 120°C, hvorved i hovedsagen 20 al væske blev fjernet fra farven. Umiddelbart efter opvindingen blev spolen, der indeholdt det farvede garn, holdt ved en temperatur på 180°C i 90 min., i hvilket tidsrum farven blev fikseret, hvorefter garnet var klar til brug uden nogen efterfølgende be-25 handling, og uden at der blev produceret nogen spildevand, der skulle behandles eller afgives.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at farvevæsken indeholder materiale, der medvirker til udjævning og indtrængning af 30 farven.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at garnet under opvarmningsoperationen ledes gennem en atmosfære af varm, tør gas til en varm spole (6), hvorpå garnet vindes op, at 35 der gennemføres kontinuerlig opvinding på spolen, så at garnet lægges i efter hinanden følgende lag oven på hinanden, og at farven i garnet, der danner DK 162295 B hvert lag, tørres, medens det passerer gennem atmosfæren af varm, tør gas og fikseres under dannelse af laget ved hjælp af den varme, der absorberes fra det foregående l$g, hvorpå laget ligger.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at varmeforholdene under varmeoperationen reguleres sådan, at garnet forbliver ved en lavere temperatur, indtil væskefasen er elimineret, og at garnets temperatur stiger, så snart garnet er tørret, så at fik-10 sering af farven finder sted, idet temperaturstigningen fremkommer på grund af, at absorptionen af latent varme i farvens væskefase ophører.

9. Apparat til gennemførelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 og omfattende organer til påføring af far-15 vevæske på garnet, en drevet spole til modtagelse af farvet garn, organer til at lede farvet garn ind på spolen og opvarmningsorganer til påvarmning af det farvede garn, kendetegnet ved, at et lukket kammer (3) med en tilgang for garnet indeholder spolen (6), at 20 der er organer til at holde kammeret fyldt med tør, varm gas, og at organerne (2) til at påføre farvevæske på garnet, der skal farves, er indrettet til at anbringe en forud bestemt farvevæskemængde pr. arealenhed af garnets overflade.