EP0418214A2 - Verfahren zum Färben mit Reaktivfarbstoffen von textilen Flächengebilden - Google Patents

Verfahren zum Färben mit Reaktivfarbstoffen von textilen Flächengebilden Download PDF

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EP0418214A2
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    • Y10S8/918—Cellulose textile

Definitions

  • the invention relates to a process for dyeing with reactive dyes of textile fabrics made of cellulose fibers and wool and silk.
  • Dyeing processes for textile fabrics using reactive dyes are generally known.
  • One procedure is the so-called pull-out procedure. This is carried out on wide dyeing machines (jiggers) or strand dyeing machines (reel runners, jet dyeing machines, etc.) with gradual addition of dye and alkali to the dye bath and temperature setting.
  • the disadvantage of this process is that it is a batch process, only allows for limited batch sizes and there is a risk of end and side unevenness, and this process is also very time-consuming.
  • Another known process is the so-called two-phase process.
  • the dye is applied by padding on the foulard, intermediate drying, then application of alkali and fixation by steaming, thermal treatment or dwell time.
  • This process is only interesting for large dyeing batches, since there are actually two application processes that are separated by intermediate treatment.
  • the invention of the block cold dwell process was a great step forward in reactive piece staining.
  • the padding liquor for coloring which contains the alkali in addition to the dissolved reactive dye, can only be kept stable with a high proportion of water glass (Na2 Si O3).
  • the water glass not only pollutes the wastewater, but also gets stuck in the pipes and sewers.
  • the mixed liquor remaining in the foulard at the end of the fouling goes into the waste water, since it cannot be reused.
  • Water glass also attaches to foulard and deflection rollers; there is incrustation and damage.
  • a major disadvantage of water glass is the difficulty in washing it out of the tissue after the dwell time, which can only be overcome with increased expenditure of water and energy.
  • the object of the invention is to create a new method which does not have the disadvantages of the known methods.
  • dye solution and alkali solution are applied separately, but immediately one after the other in a predetermined (precisely defined) amount to the dry weight of the fabric in one machine run, that each of the two application partial amounts is less than 100%, based on the dry weight of the fabric, and that the total weight of both application amounts is about 80 to 100%.
  • the dye solution and the alkali solution are applied separately one after the other and continuously by a machine arrangement.
  • the execution of this method requires that a precisely defined and reproducible amount of liquid can be applied evenly in a percentage relationship to the weight of the fabric, in two directly successive applications. This condition is fulfilled e.g. the magnetic foulard (Magnoroll), where two units can be connected directly to form a machine unit.
  • Magnoroll magnetic foulard
  • the application quantities can be varied, in the first stage for the dye solution between 50 and 90% with or without dipping the fabric and in the immediately following second stage for the alkali solution from 10 to 50% (the weight of the fabric) without dipping to avoid the detachment of dye.
  • the new dyeing process is of particular ecological and economic importance, since it works without water glass and there are still no residual liquors that are harmful to the environment.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Färben von textilen Flächengebilden mit Hilfe von Reaktivfarbstoffen vorgeschlagen, bei dem Farbstofflösung und Alkalilösung getrennt, jedoch unmittelbar nacheinander in vorbestimmter Menge zum Trockengewicht des Flächengebildes in einem Maschinendurchlauf aufgetragen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben mit Reaktivfarbstoffen von textilen Flächengebilden aus Zellulosefasern sowie Wolle und Seide.
  • Färbeverfahren für textile Flächengebilde unter Verwendung von Reaktiv­farbstoffen sind allgemein bekannt. Ein Verfahren ist das sogenannte Ausziehverfahren. Dieses wird auf Breitfärbemaschinen (Jigger) oder Strangfärbemaschinen (Haspelkufen, Jetfärbemaschinen u.a.) mit stufen­weiser Zugabe von Farbstoff und Alkali zum Färbebad sowie Temperatur­einstellung ausgeführt. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin,daßes ein diskontinuierliches Verfahren ist, nur begrenzte Partiegrößen zuläßt und es besteht die Gefahr der Enden- und Seitenungleichheit, außerdem ist dieses Verfahren sehr zeitaufwendig.
  • Ein weiteres bekanntes Verfahren ist das sogenannte Zweiphasenverfahren. Hier werden der Farbstoff durch Klotzen am Foulard, Zwischentrocknung, dann Auftragen von Alkali und Fixierung durch Dämpfen, thermische Behand­lung oder Verweilzeit aufgebracht. Dieses Verfahren ist nur für große Färbepartien interessant, da es sich eigentlich um zwei, durch Zwischen­behandlung getrennte Auftragungsverfahren handelt.
  • Ein anderes bekanntes Verfahren ist das sogenannte Klotz-Kaltverweil-Ver­fahren. Dieses Verfahren hat durch seine relative Einfachheit an Bedeutung gewonnen. Hierbei wird Farbstoff und Alkali in einer gemeinsamen Flotte aufgetragen und die danach aufgedockte Ware vor dem Auswaschen längere Zeit zur Vollendung der Färbereaktion verweilen gelassen. Durch die voll­kommene Instabilität alkalischer Färbeflotten mit Reaktivfarbstoffen muß Farbstofflösung und Alkali ganz kurz vor dem Auftrag am Foulard propor­tional gemischt werden. Restflotten und Foulardinhalt sind nicht weiter verwendbar und belasten das Abwasser; deshalb für kleine und mittlere Warenpartien unrationell und andererseits für Großpartien nicht konti­nuierlich durchführbar.
  • Die Erfindung des Klotz-Kaltverweilverfahrens (KKV-Färbung) war ein großer Fortschritt in der Reaktivstückfärbung. Heute werden ca. 70 - 80% aller Flächengebilde nach diesem Verfahren gefärbt.
  • Mit diesem Verfahren und bei seiner verblüffenden Einfachheit wurde je­doch ein großer ökologischer und auch kostenmäßiger Nachteil in Kauf ge­nommen. Die Klotzflotte für die Färbung, welche neben dem gelösten Reak­tivfarbstoff das Alkali enthält, kann nur mit einem hohen Anteil von Was­serglas (Na₂ Si O₃) stabil gehalten werden. Das Wasserglas belastet nicht nur das Abwasser, sondern setzt sich durch Ausfällung in den Lei­tungen und Kanälen fest. Die im Foulard bei Abschluß des Fouladierens verbleibende gemischte Flotte geht in das Abwasser, da nicht wieder verwendbar. Wasserglas setzt sich auch auf Foulard- und Umlenkwalzen an; es kommt zu Verkrustungen und Beschädigungen.
  • Ein Hauptnachteil von Wasserglas ist jedoch die schwierige Auswaschbar­keit aus dem Gewebe nach der Verweilzeit, was nur durch erhöhten Auf­wand an Wasser und Energie bewältigt werden kann.
  • Zahlreiche Versuche und auch Patentanmeldungen gehen darauf hinaus, das Wasserglas zu ersetzen, was bisher ohne Erfolg geblieben ist.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, ein neues Verfahren zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Verfahren nicht aufweist.
  • Bei dem eingangs erwähnten Verfahren wird jetzt gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß Farbstofflösung und Alkalilösung getrennt, jedoch unmittelbar nacheinander in vorausbestimmter (genau definierter) Men­ge zum Trockengewicht des Flächengebildes in einem Maschinendurchlauf aufgetragen werden, daß jede der beiden Auftragungsteilmengen weniger als 100%, bezogen auf das Trockengewicht des Flächengebildes, beträgt und daß das Gewicht beider Auftragungsmengen in seiner Summe etwa 80 bis 100% beträgt.
  • Nach einer anderen Erfindungsidee wird vorgeschlagen, daß die Auftra­gung der Farbstofflösung (bzw. das Imprägnieren mit der Farbstofflösung) in einem Tauchbad mit anschließender Abquetschung bis etwa 60 bis 90% Auftragungsgewicht, bezogen auf das Trockengewicht des Flächengebildes, erfolgt und daß die Auftragung der Alkalilösung - vorzugsweise im glei­chen Bahnverlauf nachgeordnet - als sogenannte Geringmengenauftragung in einer vorausbestimmten Menge, deren Größenordnung etwa 10 bis 40%, bezogen auf das Trockengewicht des Flächengebildes, beträgt, erfolgt.
  • Bei der Erfindung werden also Farbstofflösung und Alkalilösung getrennt durch eine maschinelle Anordnung unmittelbar nacheinander und kontinuier­lich aufgetragen. Die Ausführung dieses Verfahrens bedingt, daß eine ge­nau definierte und reproduzierbare Flüssigkeitsmenge gleichmäßig im prozentualen Verhältnis zum Gewicht des Flächengebildes aufgetragen wer­den kann, und zwar in zwei direkt aufeinanderfolgenden Auftragungen. Die­se Bedingung erfüllt z.B. der Magnetfoulard (Magnoroll), wobei gegebenen­falls zwei Aggregate direkt zu einer Maschineneinheit zusammengeschlossen werden können.
  • Die Auftragsmengen können hierbei variiert werden, in der ersten Stufe für die Farbstofflösung zwischen 50 und 90% mit oder ohne Tauchen des Flächengebildes und in der unmittelbar darauffolgenden zweiten Stufe für die Alkalilösung von 10 bis 50% (des Gewichtes des Flächengebildes) ohne Tauchen zur Vermeidung der Ablösung von Farbstoff.
  • Durch Variation der Farbstofflösung und insbesondere der Alkalilösung sowie der jeweiligen Auftragsmengen können nach diesem Verfahren alle Arten von textilen Flächengebilden sowie alle in Frage kommenden Faser­arten gefärbt werden, und zwar: Baumwolle, Viskose, Leinen, Wolle und Seide sowie deren Mischungen. Im Anschluß an den Auftrag von Farbstoff und Alkali wird vorteilhafterveise für Kaltverweilung aufgedockt; es kann aber auch kontinuierlich thermisch behandelt und dann ausgewaschen werden.
    • Vorteile des Verfahrens!
    • 1. Anwendbarkeit für alle Zellulosefasern sowie Wolle und Seide.
    • 2. Lange Haltbarkeit der Flotten.
    • 3. Dadurch bedingt keine Farbstoff- und auch keine Alkaliverluste, da die Flotten alkalifrei bleiben und wieder verwendet werden können.
    • 4. Das Verfahren ist umweltschonend,da praktisch kein Farbstoff ins Ab­wasser gelangt und die Flottenmengen sehr gering sind.
    • 5. Beim normalen Klotzfoulard sind mindestens 30 l Flotte zur Trogfüllung erforderlich, wogegen bei diesem Verfahren nur 4 - 5 l.
    • 6. Bei den meisten Farbstoffen ergibt das Verfahren eine bessere Farbaus­beute, insbesondere bei tieferen Tönen.
    • 7. Die Zugabe von Wasserglas (Natriumsilikat) zum Alkali kann eingespart werden, wodurch sich zusätzlich eine bessere Auswaschbarkeit ergibt.
    • 8. Anwendbarkeit des Verfahren für kleinste bis sehr große Partien.
  • Das neue Färbeverfahren ist ökologisch und wirtschaftlich von besonderer Bedeutung, da es ohne Wasserglas arbeitet und weiterhin keine Restflotten verbleiben, die die Umwelt zusätzlich belasten.

Claims (13)

1. Verfahren zum Färben mit Reaktivfarbstoffen von textilen Flächen­gebilden aus Zellulosefasern sowie Wolle und Seide, dadurch gekennzeich­net, daß Farbstofflösung und Alkalilösung getrennt, jedoch unmittelbar nacheinander in vorausbestimmter (genau definierter) Menge zum Trocken­gewicht des Flächengebildes in einem Maschinendurchlauf aufgetragen wer­den, daß jede der beiden Auftragungsteilmengen weniger als 100%,bezogen auf das Trockengewicht des Flächengebildes,beträgt und daß das Gewicht beider Auftragungsmengen in seiner Summe etwa 80 bis 100% beträgt.
2. Verfahren zum Färben mit Reaktivfarbstoffen von textilen Flächen­gebilden aus Zellulosefasern sowie Wolle und Seide, dadurch gekennzeich­net, daß die Auftragung der Farbstofflösung (bzw. das Imprägnieren mit der Farbstofflösung) in einem Tauchbad mit anschließender Abquetschung bis etwa 60 bis 90% Auftragungsgewicht, bezogen auf das Trockengewicht des Flächengebildes, erfolgt und daß die Auftragung der Alkalilösung- vorzugsweise im gleichen Bahnverlauf nachgeordnet - als sogenannte Ge­ringmengenauftragung in einer vorausbestimmten Menge, deren Größenordnung etwa 10 bis 40%, bezogen auf das Trockengewicht des Flächengebildes be­trägt, erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde zuerst in ein Bad mit Farbstofflösung eintauchend behan­delt, d.h. getränkt, daran anschließend auf den prozeßtechnisch erfor­derlichen bzw. vorausbestimmten Gehalt an Farbstofflösung abgequetscht und dann im dritten Verfahrensschritt mit einem Auftragungsanpreßdruck, der geringer als der im zweiten Verfahrensschritt angewendete Abquetsch­druck ist, einseitig Alkalilösung aufgetragen wird, (die mit der im Flä­chengebilde deponierten Farbstofflösung reagiert, wodurch die Echtheit der Färbung bewirkt wird).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalilösung im mittleren Konzentrationsbereich und in solcher Menge aufgetragen wird, daß eine volle Diffusion bzw. volle Impräg­nierung und, dadurch bedingt, gleichmäßige Reaktion in allen Dicken­bereichen des Flächengebildes erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalilösung hochkonzentriert und in relativ geringer Menge aufgetragen wird, wodurch bewirkt wird; daß die Farbstoffalkalireaktion an der Außenseite (bzw. Oberfläche) bzw. bei sofort anschließender Auf­rollung an beiden Außenseiten des Flächengebildes in verstärktem Ausmaß erfolgt und daß (dementsprechend) im inneren, bei oberflächlicher Be­trachtung nicht sichtbaren Bereich des Flächengebildes eine verhältnis­mäßig geringere Reaktion stattfindet, was zur Folge hat, daß die Außen­seite bzw. beide Außenseiten intensiver angefärbt wird (werden) als der innere Bereich.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Alkalilösung, d.h. dieselbe Trogfüllung bzw. die unmittelbar vor dem Auftragungsbereich bereitgestellte Vorratsmenge an Alkalilösung, ohne Austausch gegen eine frische Alkalilösung in Kombination mit unter­schiedlichen Farbstofflösungen verwendbar ist, da die Auftragung der Al­kalilösung hinzuaddierend erfolgt und dadurch keine störenden Mengen von Farbstofflösung in die Alkalilösung eingebracht werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den zweiten Verfahrensschritt, d.h. für das durch Abquetschen erfolgende Entfernen des Überschusses an Farbstofflösung, magnetisch bewirkte Anpreßkraft eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auftragung der Alkalilösung magnetisch bewirkte Anpreßkraft ein­gesetzt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die magnetische Anpreßkraft bewirkende Einrichtung über die Auftra­ gungsbreite in Zonen aufgeteilt wird und daß in jeder dieser Zonen durch Aufbau eines unterschiedlich starken Magnetfeldes unterschied­lich große Anpreßkraft erzeugt werden kann.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen dem ersten Verfahrensschritt des Auftragens von Farbstofflösung und dem zweiten Hauptschritt des Auftragens von Alkali ein Verfahrenshilfsschritt dazwischengeschaltet wird, der darin besteht, daß die im ersten Schritt aufgetragene Farbstofflösung durch eine Preßstation (Preßwalzenpaar) verpreßt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß­station eine Magnetwalzenpreßstation ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß dieselbe Magnetwalze, die als Auftragsstation für die Farbstofflösung verwendet wird, mit einer zweiten Magnetbehandlungs­station auch als Preßwalze verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Alkalilösung kein Wasserglas zugesetzt wird.
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