Verfahren zur Vorbehandlung und zum Färben von Zellulose Process for the pretreatment and coloring of cellulose
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorbehandlung und zum Färben von Zellulose, gemäss dem Oberbe griff der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a method and a device for pretreatment and for coloring cellulose, according to the preamble of the independent claims.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren für die Vorbehandlung von Zellulose für ein anschliessendes Färbeverfah ren bekannt. Bei einem klassischen Färbeverfahren werden Farb- stoffmoleküle mit einem reaktiven „Anker" ausgestattet, um mit den Hydroxylgruppen der Zellulose eine Bindung eingehen zu kön nen. Dabei wird typischerweise ein Farbstofffixiergrad zwischen 60 und 90% erreicht. Höhere Farbstofffixiergrade von nahezu 100% können unter Verwendung einer kationisierten Zellulose erreicht werden. Hierzu muss die negativ geladene Zellulosefaser jedoch in einem zusätzlichen Vorbehandlungsschritt kationisiert werden, was zu verlängerten Prozesszeiten und zu höheren Kosten führt. Various methods for the pretreatment of cellulose for a subsequent Färbeverfah ren are known from the prior art. In a classic dyeing process, dye molecules are equipped with a reactive "anchor" in order to be able to bond with the hydroxyl groups of the cellulose. A dye fixation level of between 60 and 90% is typically achieved. Higher dye fixation levels of almost 100% can be used For this, however, the negatively charged cellulose fiber has to be cationized in an additional pretreatment step, which leads to longer process times and higher costs.
In dem Dokument ZHANG, S. Combinative scouring, bleaching, and cationization pretreatment of greige knitted cotton fabrics for facilely achieving salt-free reactive dyeing. Molecules 2017,In the document ZHANG, S. Combinative scouring, bleaching, and cationization pretreatment of greige knitted cotton fabrics for facilely achieving salt-free reactive dyeing. Molecules 2017,
22, 2235 wird eine Vorbehandlung für ein salzfreies Einfärben von Rohbaumwolle beschrieben. Zuerst werden die Wasch- und sta bilisierten Bleichreagenzien hinzugegeben und später das Katio- nisierungsreagenz . Wird das Kationisierungsreagenz bereits zu Beginn der Bleichreaktion hinzugegeben, dann hat dies zur Folge, dass der Kationisierungsgrad der Baumwollfasern verringert wird. 22, 2235 describes a pretreatment for a salt-free dyeing of raw cotton. First the washing and stabilized bleaching reagents are added and later the cationizing reagent. If the cationizing reagent is added at the beginning of the bleaching reaction, this has the consequence that the degree of cationization of the cotton fibers is reduced.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorbehandlung und zum Färben von Zellulose zu schaffen, welche die Nachteile des Stands der Technik vermei den und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vor behandlung und zum Färben von Zellulose zu schaffen, die inner-
halb kürzester Zeit einen Färbeprozess mit einem nahezu 100%igen Farbstofffixiergrad erreichen. It is the object of the present invention to provide a method and a device for pretreatment and for coloring cellulose which avoid the disadvantages of the prior art and in particular to create a method and a device for pretreatment and for coloring cellulose which internal achieve a dyeing process with an almost 100% degree of dye fixation in a very short time.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorbehandlung und zum Färben von Zellulose gemäss den unabhängi gen Ansprüchen gelöst. This object is achieved by a method and a device for pretreatment and for dyeing cellulose according to the independent claims.
Erfindungsgemäss umfasst das Verfahren zur Vorbehandlung von Zellulose, die folgenden Schritte: According to the invention, the method for pretreating cellulose comprises the following steps:
- Bereitstellen einer Zellulose in Form einer textilen Waren bahn, eines Fadens oder eines Faserverbundes. - Provision of a cellulose in the form of a textile web, a thread or a fiber composite.
- Bereitstellen von Behandlungsmitteln, welche Bleichmittel, mindestens einen Stabilisator und Kationisierungsmittel umfas sen. - Provision of treatment agents which contain bleaching agents, at least one stabilizer and cationizing agents.
- Durchführung einer Kationisierungsreaktion, insbesondere mit Hilfe der Kationisierungsmittel zur Reaktion mit der Zellulo se. - Carrying out a cationization reaction, in particular with the aid of the cationization agent to react with the cellulose.
- Durchführung einer Bleichreaktion, insbesondere unter Verwen dung von Wasserstoffperoxid. - Carrying out a bleaching reaction, in particular using hydrogen peroxide.
Wobei das Bleichmittel mit Hilfe von mindestens einem kationi schen oder nicht ionischen Stabilisator stabilisiert ist. Der Stabilisator gehört bevorzugt der Gruppe der organischen oder mineralisch basierten Stabilisatoren an. Hierbei sind insbe sondere Tonerde basierte Produkte; Wasserglas, insbesondere Natriumsilikat; Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat und Phospho- nate bevorzugt. The bleaching agent is stabilized with the aid of at least one cationic or non-ionic stabilizer. The stabilizer preferably belongs to the group of organic or mineral-based stabilizers. Here are in particular special alumina-based products; Water glass, especially sodium silicate; Magnesium chloride, magnesium sulfate and phosphonates are preferred.
Die im beanspruchten Verfahren verwendete Zellulose ist ein na türlicher Rohstoff, wie zum Beispiel Baumwolle oder Leinen. Aus serdem werden aus Zellulose auch chemische Fasern wie Viskosefa sern, Modalfasern oder Celluloseacetatfasern hergestellt. Die Vorbehandlung erfolgt beispielsweise an einem aus Zellulose her-
gestellten linearen textilen Gebilde, wie ein Garn oder Zwirn. Sie kann aber auch an einem Faserverbund oder Fadenverbund in Form eines flächenförmigen textilen Gebildes, wie Gewebe, Gewir ke, Gestricke, Geflechte, Nähgewirke, Vliesstoff oder Filz, oder an einem räumlich textilen Gebilde, wie einem Schlauch oder ei nem Strumpf stattfinden. The cellulose used in the claimed process is a natural raw material such as cotton or linen. Chemical fibers such as viscose fibers, modal fibers or cellulose acetate fibers are also made from cellulose. The pretreatment takes place for example on a provided linear textile structures, such as a yarn or thread. But it can also take place on a fiber composite or thread composite in the form of a sheet-like textile structure, such as woven, knitted fabrics, knitted fabrics, braids, sewn-knitted fabrics, nonwovens or felt, or on a three-dimensional textile structure, such as a hose or a stocking.
Unter einer Kationisierungsreaktion ist die Reaktion zwischen Hydroxylgruppen der Zellulose mit einem Kationisierungsmittel zu verstehen. Das Kationisierungsmittel umfasst eine positiv gela dene funktionelle Gruppe, welche auch nach der Reaktion mit der Zellulose noch zur Verfügung steht und in einer Folgereaktion mit einem negativ geladenen Farbstoffmolekül reagiert. A cationization reaction is to be understood as the reaction between hydroxyl groups of the cellulose with a cationization agent. The cationizing agent comprises a positively charged functional group which is still available after the reaction with the cellulose and which reacts with a negatively charged dye molecule in a subsequent reaction.
Als Kationisierungsmittel werden quaternäre Ammoniumsalze mit mindestens einer positiv geladenen Gruppe und mindestens einer funktionellen Gruppe zur Ausbildung einer Bindung mit der Zellu lose verwendet. Besonders bevorzugt sind Kationisierungsmittel, die aliphatische Reste RI bis R4 an einem Stickstoff umfassen, wobei der aliphatische Rest RI eine Hydroxylgruppe umfasst, die eine Bindung mit der Zellulose ausbildet (Fig. 3). Quaternary ammonium salts with at least one positively charged group and at least one functional group for forming a bond with the cellulose are used as cationizing agents. Particularly preferred are cationizing agents which comprise aliphatic radicals RI to R4 on a nitrogen, the aliphatic radical RI comprising a hydroxyl group which forms a bond with the cellulose (FIG. 3).
Beispiele für mögliche Kationisierungsmittel sind Di-quaternäre Salze; quaternäre Polymere, wie 2-Propen-l-aminium, N,N- dimethyl-N-2-propen-l-yl Chlorid, Polymere mit l-chlorine-3-(2- propenamid)-2-propanol hydrochlorid. Examples of possible cationizing agents are di-quaternary salts; quaternary polymers such as 2-propen-1-aminium, N, N-dimethyl-N-2-propen-1-yl chloride, polymers with 1-chlorine-3- (2-propenamid) -2-propanol hydrochloride.
Unter einer Bleichreaktion ist das Entfernen und Schwächen von unerwünschten Färbungen in der Zellulose zu verstehen. Hierbei werden beispielsweise unerwünschte Grundfärbungen und pflanzli che Verunreinigungen beseitigt. Zusätzlich werden Fettverunrei nigungen extrahiert und die Saugfähigkeit gleichmässiger, was zu einer verbesserten und gleichmässigeren Farbaufnahme führt. Für die Bleichreaktion wird in der Textilindustrie üblicherweise
Bleichmittel verwendet, das Wasserstoffperoxid umfasst, und den zum Bleichen benötigten aktiven Sauerstoff zur Verfügung stellt. A bleaching reaction is understood to mean the removal and weakening of undesired colorations in the cellulose. Here, for example, unwanted basic colors and vegetable impurities are eliminated. In addition, fat impurities are extracted and the absorbency is more even, which leads to an improved and more even color absorption. The bleaching reaction is usually used in the textile industry Bleaching agent is used, which comprises hydrogen peroxide and provides the active oxygen required for bleaching.
Eine Zugabe von Stabilisatoren lässt die Bleichreaktion langsam und kontrolliert ablaufen. Hierfür wird bevorzugt mindestens ein kationischer oder nicht ionischer Stabilisator verwendet. Bei spiele hierfür stammen bevorzugt aus der Gruppe der organischen oder mineralisch basierten Stabilisatoren, vorzugsweise Tonerde basierte Stabilisatoren, Wasserglas, insbesondere Natriumsili kat, Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat oder Phosphonate. The addition of stabilizers allows the bleaching reaction to proceed slowly and in a controlled manner. For this purpose, at least one cationic or nonionic stabilizer is preferably used. Examples for this come preferably from the group of organic or mineral-based stabilizers, preferably alumina-based stabilizers, water glass, in particular sodium silicate, magnesium chloride, magnesium sulfate or phosphonates.
Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass durch die Verwendung von den genannten spezifischen Stabilisato ren keine Reaktion zwischen Stabilisator und dem für die Katio- nisierung verwendeten Kationisierungsmittel stattfindet. The advantage of the process described is that, as a result of the use of the specific stabilizers mentioned, no reaction takes place between the stabilizer and the cationizing agent used for the cationization.
Vorzugsweise erfolgen die Durchführung der Bleichreaktion, die Stabilisierung des Bleichmittels und die Kationisierungsreaktion zeitgleich. Zeitgleich bedeutet, dass Bleichmittel und Kationi sierungsmittel zeitgleich zugegeben werden. The bleaching reaction, the stabilization of the bleaching agent and the cationization reaction are preferably carried out at the same time. Simultaneously means that the bleaching agent and cationizing agent are added at the same time.
Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren zur Vorbehandlung schnell und kosteneffizient ist. This has the advantage that the pretreatment process is quick and cost-effective.
Vorzugsweise werden die Durchführung der Bleichreaktion und die Kationisierungsreaktion in Gegenwart einer alkalisch reagieren den Substanz durchgeführt. Dies kann insbesondere unter Verwen dung von Natronlauge, Kalilauge oder Natriumcarbonat erfolgen. The bleaching reaction and the cationization reaction are preferably carried out in the presence of an alkaline substance. This can be done in particular using caustic soda, potassium hydroxide or sodium carbonate.
Alkalisch reagierende Substanzen haben den Vorteil, dass sie ein besonders geeignetes Milieu für die Bleich- und die Kationisie- rungsreaktion gewährleisten.
Vorzugsweise führt die Durchführung der Kationisierungsreaktion zur Ausbildung einer kovalenten Bindung zwischen Kationisie- rungsmittel und den Hydroxylgruppen der Zellulose. Substances with alkaline reactions have the advantage that they ensure a particularly suitable environment for the bleaching and cationizing reactions. Carrying out the cationization reaction preferably leads to the formation of a covalent bond between the cationizing agent and the hydroxyl groups of the cellulose.
Die Ausbildung von kovalenten Bindungen führt zu vorteilhaften, stabilen Bindungen zwischen den Hydroxylgruppen der Zellulose und dem Kationisierungsmittel. The formation of covalent bonds leads to advantageous, stable bonds between the hydroxyl groups of the cellulose and the cationizing agent.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem beschriebenen Verfahren um ein kontinuierliches Verfahren. The process described is preferably a continuous process.
Kontinuierliche Verfahren haben gegenüber den sogenannten Aus ziehverfahren den Vorteil, dass sie sehr viel weniger Ressour cen, wie Wasser, Energie und Chemikalien benötigen. Continuous processes have the advantage over so-called pull-out processes that they require far fewer resources such as water, energy and chemicals.
Vorzugsweise wird das kontinuierliche Verfahren nach einem Im prägnierverfahren durchgeführt, wobei das Massenverhältnis eines aufgetragenen Behandlungsmittels zur Masse des textilen Sub strats zwischen 0.5 und 1.5 vorliegt, vorzugsweise < 1. The continuous process is preferably carried out according to an impregnation process, the mass ratio of an applied treatment agent to the mass of the textile substrate being between 0.5 and 1.5, preferably <1.
Als Imprägnierverfahren wird in diesem Zusammenhang ein PAD Im prägnierverfahren angewendet, welches ein Imprägnierverfahren ist, das nach dem Prinzip des Zwangsauftrages ausgeführt wird. In this context, a PAD Im impregnation process is used as the impregnation process, which is an impregnation process that is carried out according to the principle of compulsory application.
Unter Behandlungsmittel ist in diesem Zusammenhang eine Mischung von Bleichmittel, mindestens einem Stabilisator und Kationisie rungsmittel zu verstehen. Üblicherweise liegt Wasserstoffperoxid in dem Bleichmittel in einer Konzentration von 0.1 - 1.6 mol/kg vor, während der Stabilisator in einer Konzentration von 2-16 g/kg und das Kationisierungsmittel mit einer kationischen Ladung in einer Konzentration von 0.1 - 1 mol/kg (vgl. mit „Cationic Cotton, Reservations to Reality"; M. J. Farrell, P.J. Hauser; AATCC Review September/October 2003) vorliegen.
Dass das Massenverhältnis an aufgetragenem Behandlungsmittel zur Masse des textilen Substrats zwischen 0.5 und 1.5, vorzugsweise < 1 liegt, ist besonders vorteilhaft, da bei minimal eingesetz ter Menge Behandlungsmittel ein optimales Ergebnis des Behand lungsverfahrens erreicht wird. Treatment agent in this context is to be understood as meaning a mixture of bleaching agent, at least one stabilizer and cationizing agent. Hydrogen peroxide is usually present in the bleaching agent in a concentration of 0.1-1.6 mol / kg, while the stabilizer is in a concentration of 2-16 g / kg and the cationizing agent with a cationic charge is in a concentration of 0.1-1 mol / kg (cf. with "Cationic Cotton, Reservations to Reality"; MJ Farrell, PJ Hauser; AATCC Review September / October 2003). The fact that the mass ratio of the applied treatment agent to the mass of the textile substrate is between 0.5 and 1.5, preferably <1, is particularly advantageous since an optimal result of the treatment process is achieved with a minimal amount of treatment agent used.
Vorzugsweise wird das Verfahren im Wesentlichen bei Raumtempera tur oder bei Temperaturen zwischen 40 °C und 80 °C, insbesondere zwischen 60°C und 70°C durchgeführt. Oder aber das Verfahren wird unter Sattdampfatmosphäre bei 100 °C durchgeführt. The method is preferably carried out essentially at room temperature or at temperatures between 40.degree. C. and 80.degree. C., in particular between 60.degree. C. and 70.degree. Or the process is carried out under a saturated steam atmosphere at 100 ° C.
Die Durchführung des Verfahrens bei Raumtemperatur hat den Vor teil eines geringen Energieverbrauchs, was zu geringeren Pro zesskosten führt. Eine Durchführung des Verfahrens bei Tempera turen zwischen 40 °C und 80 °C oder bei 100 °C führt zu opti mierten Prozessbedingungen, beschleunigt die Prozessreaktionen und verkürzt somit die gesamte Prozesszeit. Carrying out the process at room temperature has the advantage of low energy consumption, which leads to lower process costs. Carrying out the process at temperatures between 40 ° C and 80 ° C or at 100 ° C leads to optimized process conditions, accelerates the process reactions and thus shortens the entire process time.
Vorzugsweise wird nach der Durchführung der Kationisierungsreak- tion eine farbgebende Behandlung durch Färbung oder Bedrucken der Zellulose durchgeführt. Die farbgebende Behandlung wird mit tels eines Behandlungsmittels, insbesondere Färbemittels durch geführt, welches ein anionisches wasserlösliches Färbemittel o- der ein unlösliches Pigment umfasst. Als Behandlungsmittel kön nen, Reaktiv-, Säuren-, Küpen-, Dispersionsfarbstoffe oder Pig mentfarbstoffe verwendet werden. After the cationization reaction has been carried out, a coloring treatment is preferably carried out by coloring or printing the cellulose. The coloring treatment is carried out by means of a treatment agent, in particular a coloring agent, which comprises an anionic water-soluble coloring agent or an insoluble pigment. Reactive, acid, vat, disperse dyes or pigment dyes can be used as treatment agents.
Die Vorbehandlung ist besonders vorteilhaft, weil sie in den ge nannten Färbeverfahren zu einem Farbstofffixiergrad von nahezu 100% führt.
Behandlungsmittel sind Bleichmittel, Stabilisatoren, Kationisie- rungsmittel, Färbemittel. The pretreatment is particularly advantageous because it leads to a degree of dye fixation of almost 100% in the dyeing process mentioned. Treatment agents are bleaching agents, stabilizers, cationizing agents and coloring agents.
Die Aufgabe wird weiter durch eine Vorrichtung zur Behandlung eines textilen Substrats, einer Warenbahn, eines Fadens oder ei nes Faserverbundes gelöst, welche insbesondere mit dem zuvor be schriebenen Verfahren durchgeführt wird. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführvorrichtung für Behandlungsmittel, ein Reservoir zur Aufnahme der Behandlungsmittel und eine Zirkulationsvorrichtung. The object is also achieved by a device for treating a textile substrate, a web of material, a thread or a fiber composite, which is carried out in particular with the method described above. The device comprises a supply device for treatment agents, a reservoir for receiving the treatment agents and a circulation device.
Textile Substrate werden aus Garnen oder Faservliesen durch ver schiedene Techniken wie Weben, Stricken, Tuften und Vliesbildung gebildet . Textile substrates are formed from yarns or nonwovens by various techniques such as weaving, knitting, tufting and web formation.
Hierbei werden die Behandlungsmittel von der Zuführvorrichtung vorzugsweise über ein Gefälle oder mittels Pumpen in das Reser voir befördert. Die Zirkulationsvorrichtung umfasst ein oder mehrere Verbindungen, vorzugsweise in Form von Leitungen und/oder Schläuchen, die das Reservoir wiederum mit der Zuführ vorrichtung verbinden. Die Zuführvorrichtung umfasst weiter eine Steuerung, die mit Hilfe eines Niveausensors den Füllstand des Reservoirs bestimmt. Liegt der Füllstand unter einem vorbestimm ten Niveau wird mittels Steuerung die volumenmässige Zufuhr der Behandlungsmittel erhöht. Ist das vorbestimmte Niveau erreicht stoppt oder reduziert die Steuerung die Zufuhr der Behandlungs mittel. Die Zirkulationsvorrichtung umfasst zudem eine Steue rung, die den Ablauf der Behandlungsmittel über ein oder mehrere Leitungen der Zirkulationsvorrichtung zurück in die Zuführvor richtung reguliert. Der Rücktransport der Behandlungsmittel er folgt mit Hilfe der Pumpen.
Der Vorteil einer Zirkulationsvorrichtung besteht darin, dass zusammen mit der Zuführvorrichtung sich die Behandlungsmittel effizient und gleichmässig verteilen lassen. In this case, the treatment agents are conveyed from the supply device into the reservoir, preferably over a gradient or by means of pumps. The circulation device comprises one or more connections, preferably in the form of lines and / or hoses, which in turn connect the reservoir to the supply device. The feed device further comprises a control which determines the filling level of the reservoir with the aid of a level sensor. If the level is below a predetermined level, the volume-based supply of the treatment agent is increased by means of control. Once the predetermined level has been reached, the controller stops or reduces the supply of the treatment agent. The circulation device also comprises a control which regulates the flow of the treatment agent back into the feed device via one or more lines of the circulation device. The return transport of the treatment agent he follows with the help of the pumps. The advantage of a circulation device is that, together with the feed device, the treatment agents can be distributed efficiently and evenly.
Vorzugsweise hat das Reservoir mindestens einen, bevorzugt zwei Abläufe die mit der Zirkulationsvorrichtung verbunden sind. Be vorzugt umfasst die Zirkulationsvorrichtung zusätzlich einen Zu lauf für neue Behandlungsmittel, so dass frische und rezirku- lierte Behandlungsmittel miteinander mischbar sind. The reservoir preferably has at least one, preferably two, drains that are connected to the circulation device. The circulation device preferably also comprises an inlet for new treatment agents, so that fresh and recirculated treatment agents can be mixed with one another.
Frische Behandlungsmittel gelangen über einen Zulauf in die Zu führvorrichtung, während rezirkulierte Behandlungsmittel aus schliesslich aus dem Reservoir über die Leitungen der Zirkulati onsvorrichtung in die Zuführvorrichtung, unter zu Hilfenahme von Pumpen, eingebracht werden. Fresh treatment agents reach the feed device via an inlet, while recirculated treatment agents are introduced into the feed device from the reservoir via the lines of the circulation device with the aid of pumps.
Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, dass frische und re zirkulierte Behandlungsmittel derart gut durchmischt werden, dass eine optimale Nutzung der Behandlungsmittel stattfindet. The arrangement described has the advantage that fresh and recirculated treatment agents are mixed so well that the treatment agents are used optimally.
Das Reservoir kann in Form eines Zwickels zwischen zwei Walzen rollen und zwei an den Walzenenden angeordneten Abdichtplatten ausgebildet sein. An den beiden Abdichtplatten ist beidseitig je ein Ablauf angeordnet. Weiter umfasst das Reservoir einen Ni veausensor . The reservoir can roll in the form of a gusset between two rollers and be designed with two sealing plates arranged at the roller ends. A drain is arranged on both sides of the two sealing plates. The reservoir further comprises a level sensor.
Vorteilhaft an dieser Anordnung ist der geringe Bedarf an Be handlungsmittel. Der Niveausensor stellt sicher, dass das Reser voir mit den Behandlungsmitteln nicht überläuft. The advantage of this arrangement is the low need for treatment agents. The level sensor ensures that the reservoir with the treatment agents does not overflow.
Das Reservoir kann in Form eines Tauchbeckens ausgebildet sein.
Die Möglichkeit der Verwendung eines Tauchbeckens hat den Vor teil, dass die Vorrichtung auch in eine bereits bestehende kon ventionelle Vorrichtung integriert werden kann. The reservoir can be designed in the form of a dip basin. The possibility of using a plunge pool has the advantage that the device can also be integrated into an existing conventional device.
Vorzugsweise ist die Zuführvorrichtung in Form eines Giesswerks, eines Überlaufwehrs oder einer Schlitzdüse ausgebildet. Ausser dem kann die Zuführvorrichtung in einer austauschbaren Form aus gebildet sein. Die Breite der Zuführvorrichtung beträgt 20 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, bevorzugt 40 bis 100 % der Walzenrolle und besonders bevorzugt 80 bis 100% der Länge der Walzenrolle . The feed device is preferably designed in the form of a casting plant, an overflow weir or a slot nozzle. In addition, the feed device can be formed in an exchangeable form. The width of the feed device is 20 to 100% of the length of the roller, preferably 40 to 100% of the roller and particularly preferably 80 to 100% of the length of the roller.
Es ist vorteilhaft, dass die Zuführvorrichtung austauschbar ist, so kann die Zuführvorrichtung flexibel an die gegebenen Bedin gungen angepasst werden. Dass die Breite eines Giesswerks, eines Überlaufwehrs oder einer Schlitzdüse relativ zur Länge der Wal zenrollen 20 bis 100 %, bevorzugt 40 bis 100 %, besonders bevor zugt 80 bis 100 % betragt, hat den Vorteil, dass das textile Substrat in seiner gesamten Breite einschliesslich des Randbe reichs gleichmässig behandelt werden kann. It is advantageous that the feed device is exchangeable, so the feed device can be flexibly adapted to the given conditions. The fact that the width of a foundry, an overflow weir or a slot nozzle relative to the length of the rollers is 20 to 100%, preferably 40 to 100%, particularly preferably 80 to 100%, has the advantage that the entire width of the textile substrate is included the edge area can be treated evenly.
Vorzugsweise ist die längste Dimension des Giesswerks, der Schlitzdüse oder des Überlaufwehrs zwischen 50 bis 5400 mm. Be vorzugt liegt sie zwischen 1600 und 2400 mm. The longest dimension of the casting plant, the slot nozzle or the overflow weir is preferably between 50 and 5400 mm. It is preferably between 1600 and 2400 mm.
Die Breite des textilen Substrats welche parallel zur längsten Dimension des Giesswerks, der Schlitzdüse oder des Überlaufwehrs verläuft ist weniger breit, als das Giesswerk, die Schlitzdüse oder das Überlaufwehr. Dies hat den Vorteil, dass das textile Substrat über die gesamte Breite gleichmässig und gleichzeitig behandelt wird.
Vorzugsweise besteht die Vorrichtung aus einem Material, welches beständig gegenüber den anwendbaren Reaktions- und Reinigungs mitteln ist. Dies können Natronlauge, Wasserglas, organische Netzmittel, Natriumdithionit und andere textilübliche Chemika lien sein. The width of the textile substrate, which runs parallel to the longest dimension of the foundry, the slot nozzle or the overflow weir, is less wide than the foundry, the slot nozzle or the overflow weir. This has the advantage that the textile substrate is treated uniformly and simultaneously over the entire width. The device is preferably made of a material which is resistant to the applicable reaction and cleaning agents. These can be caustic soda, water glass, organic wetting agents, sodium dithionite and other chemicals commonly used in textiles.
Beständige Materialien können beispielsweise sein Stahl, Edel stahl, glasfaserverstärkte Kunststoffe, natürliche oder synthe tische Kautschuke oder Holz. Diese Materialien haben den Vor teil, dass sie stabil genug sind, um einen Verschleiss gering zu halten und eine lange Nutzungsdauer gewährleisten zu können. Resistant materials can be, for example, steel, stainless steel, glass fiber reinforced plastics, natural or synthetic rubber or wood. These materials have the advantage that they are stable enough to keep wear and tear to a minimum and ensure a long service life.
Vorzugsweise ist die Zirkulationsvorrichtung derart ausgelegt, dass ein Behandlungsmittel gleichmässig und ohne Unterbruch, bei einer Menge von 25-351/min und Meter Breite der Zuführvorrich tung oder bei viskositätserhöhten Behandlungsmitteln bei einer Menge von 201/min und Meter Breite der Zuführvorrichtung, über die Breite der Zuführvorrichtung dem Reservoir zuführbar ist. The circulation device is preferably designed in such a way that a treatment agent is applied uniformly and without interruption, with an amount of 25-351 / min and meter width of the feed device or with viscosity-increased treatment agents at an amount of 201 / min and meter width of the feed device, across the width the feed device can be fed to the reservoir.
Hierzu werden Pumpen, insbesondere deren Leistung, und Verbin dungen, insbesondere deren Länge und Durchmesser, der Zirkulati onsvorrichtung so ausgelegt, dass Behandlungsmittel in einer Menge von 25-351/min und Meter Breite der Zuführvorrichtung o- der bei viskositätserhöhten Behandlungsmitteln bei einer Menge von 201/min und Meter Breite zurück in die Zuführvorrichtung transportiert werden können. Folglich weist eine Pumpe bevorzugt eine Förderleistung von 25 1/min und Meter auf. For this purpose, pumps, in particular their performance, and connections, in particular their length and diameter, of the circulation device are designed so that treatment agents in an amount of 25-351 / min and meter width of the feed device or in the case of viscosity-increased treatment agents in an amount of 201 / min and meter width can be transported back into the feeder. Consequently, a pump preferably has a delivery rate of 25 1 / min and meters.
Wobei die viskositätserhöhten Behandlungsmittel eine dynamische Viskosität in einem Bereich von 20 - 200 mPa*s bei 20 °C umfas- sen.
Die Breite der Zuführvorrichtung entspricht der längsten Dimen sion der Zuführvorrichtung und korrespondiert bevorzugt mit der Breite des textilen Substrats. The viscosity-increased treatment agents have a dynamic viscosity in a range of 20-200 mPa * s at 20 ° C. The width of the feed device corresponds to the longest dimension of the feed device and preferably corresponds to the width of the textile substrate.
Ein solcher Zufluss des Behandlungsmittels, führt zu einer gleichmässigen Behandlung des textilen Substrats. Hierbei werden frisches und rezykliertes Behandlungsmittel derart gut durch mischt, dass eine optimierte Behandlung der zu behandelnden Ma terialien erfolgt. Such an inflow of the treatment agent leads to a uniform treatment of the textile substrate. Fresh and recycled treatment agents are mixed so well that the treatment of the materials to be treated is optimized.
Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zum Färben eines textilen Substrats gelöst, welches unter Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden kann. Das Verfah ren umfasst die Schritte: The object is also achieved by a method for dyeing a textile substrate, which can be carried out using the device described above. The process comprises the following steps:
- Bereitstellen eines textilen Substrats, insbesondere eines Substrats, welches mittels eines Verfahrens, wie vorhergehend beschrieben vorbehandelt worden ist. - Provision of a textile substrate, in particular a substrate which has been pretreated by means of a method as described above.
- Bereitstellen eines Behandlungsmittels, insbesondere Färbemit tels, bevorzugt ein anionisches wasserlösliches Färbemittel oder ein oder mehrere unlösliche Pigmente in einem Dispersi onsmittel . - Provision of a treatment agent, in particular dyeing agent, preferably an anionic water-soluble colorant or one or more insoluble pigments in a dispersing agent.
- Durchführung eines Färbevorgangs indem die Zellulose mit dem Behandlungsmittel in Kontakt gebracht wird. - Carrying out a dyeing process by bringing the cellulose into contact with the treatment agent.
Als Behandlungsmittel können, Reaktiv-, Säuren-, Küpen-, Disper sionsfarbstoffe oder Pigmentfarbstoffe verwendet werden. Reactive, acid, vat, dispersion dyes or pigment dyes can be used as treatment agents.
Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass das textile Substrat in gleichmässiger Qualität eingefärbt werden kann.
Vorzugsweise wird das Behandlungsmittel über zwei Abläufe im Re servoir abgeführt und in die Zuführvorrichtung geleitet. Bevor zugt werden über einen Zulauf in die Zuführvorrichtung neue Be handlungsmittel eingeleitet. The advantage of the method described is that the textile substrate can be colored in a uniform quality. The treatment agent is preferably discharged via two processes in the Re reservoir and fed into the feed device. Before given, new treatment agents are introduced into the feed device via an inlet.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass frische und re- zirkulierte Behandlungsmittel derart gut durchmischt werden, dass eine optimale Nutzung der Behandlungsmittel stattfindet. Vorzugsweise umfasst das Durchführen des textilen Substrats in das Reservoir folgende Schritte: The method described has the advantage that fresh and recirculated treatment agents are mixed so well that the treatment agents are used optimally. Feeding the textile substrate into the reservoir preferably comprises the following steps:
- Einführen des textilen Substrats in ein mit Behandlungsmit tel gefülltes zwickelförmiges Reservoir. - Introducing the textile substrate into a gusset-shaped reservoir filled with Treatmentmit tel.
- Durchführen des textilen Substrats zwischen zwei Walzenrol len. - Performing the textile substrate between two Walzenrol len.
Vorteilhaft an diesem Verfahren ist die gleichmässige Färbung. The advantage of this process is that it is evenly colored.
Das Reservoir kann in Form eines Tauchbeckens ausgebildet sein. The reservoir can be designed in the form of a dip basin.
Die Möglichkeit der Verwendung eines Tauchbeckens hat den Vor teil, dass die Vorrichtung auch in ein bereits bestehendes kon ventionelles Verfahren integriert werden kann. The possibility of using a dip basin has the advantage that the device can also be integrated into an existing conventional process.
Vorzugsweise wird das Behandlungsmittel, insbesondere das Färbe mittel über eine Zuführvorrichtung in Form eines Giesswerks, ei nes Überlaufwehrs oder einer Schlitzdüse zugegeben. Dabei wird das Behandlungsmittel über eine Breite von 20 bis 100 % der Län ge der Walzenrollen, insbesondere 40 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, bevorzugt 80 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, besonders bevorzugt über die Breite eines textilen Substrats,
dessen Breite 200 mm kürzer ist als die Länge der Walzenrollen, zugegeben. The treatment agent, in particular the coloring agent, is preferably added via a feed device in the form of a foundry, an overflow weir or a slot nozzle. The treatment agent is applied over a width of 20 to 100% of the length of the roll rolls, in particular 40 to 100% of the length of the roll rolls, preferably 80 to 100% of the length of the roll rolls, particularly preferably over the width of a textile substrate, the width of which is 200 mm shorter than the length of the roller rolls, added.
Die Zugabe des Behandlungsmittels, insbesondere des Färbemittels über ein Giesswerk, ein Überlaufwehr oder eine Schlitzdüse von 20 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, insbesondere 40 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, bevorzugt 80 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, besonders bevorzugt über die Breite eines tex tilen Substrats, dessen Breite 200 mm kürzer ist als die Länge der Walzenrollen,, hat den Vorteil, dass das textile Substrat in seiner gesamten Breite einschliesslich des Randbereichs gleich- mässig behandelt, insbesondere eingefärbt werden kann. The addition of the treatment agent, in particular the coloring agent, via a casting plant, an overflow weir or a slot nozzle of 20 to 100% of the length of the roller, in particular 40 to 100% of the length of the roller, preferably 80 to 100% of the length of the roller, particularly preferably over the width of a textile substrate, the width of which is 200 mm shorter than the length of the roller rolls, has the advantage that the textile substrate can be treated uniformly, in particular colored, over its entire width, including the edge area.
Vorzugsweise ist die Zuführvorrichtung in Form eines Giesswerks, eines Überlaufwehrs oder einer Schlitzdüse ausgebildet. Ausser dem kann die Zuführvorrichtung in einer austauschbaren Form aus gebildet sein. Die Breite der Zuführvorrichtung beträgt 20 bis 100 % der Länge der Walzenrollen, bevorzugt 40 bis 100 % der Walzenrolle und besonders bevorzugt 80 bis 100% der Länge der- Walzenrolle . The feed device is preferably designed in the form of a casting plant, an overflow weir or a slot nozzle. In addition, the feed device can be formed in an exchangeable form. The width of the feed device is 20 to 100% of the length of the roller, preferably 40 to 100% of the roller and particularly preferably 80 to 100% of the length of the roller.
Es ist vorteilhaft, dass die Zuführvorrichtung austauschbar ist, so kann die Zuführvorrichtung flexibel an die gegebenen Bedin gungen angepasst werden. Dass die Breite eines Giesswerks, eines Überlaufwehrs oder einer Schlitzdüse relativ zur Länge der Wal zenrollen 20 bis 100 %, bevorzugt 40 bis 100 %, besonders bevor zugt 80 bis 100 % betragt, hat den Vorteil, dass das textile Substrat in seiner gesamten Breite einschliesslich des Randbe reichs gleichmässig behandelt werden kann. It is advantageous that the feed device is exchangeable, so the feed device can be flexibly adapted to the given conditions. The fact that the width of a foundry, an overflow weir or a slot nozzle relative to the length of the rollers is 20 to 100%, preferably 40 to 100%, particularly preferably 80 to 100%, has the advantage that the entire width of the textile substrate is included the edge area can be treated evenly.
Vorzugsweise wird das Behandlungsmittel, insbesondere das Färbe mittel über die längste Dimension des Giesswerks, der Schlitzdü-
se oder des Überlaufwehrs zwischen 50 bis 5400 mm, bevorzugt zwischen 1600 und 2400 mm zugegeben. The treatment agent, in particular the coloring agent, is preferably used over the longest dimension of the foundry, the slot nozzle se or the overflow weir between 50 and 5400 mm, preferably between 1600 and 2400 mm.
Die Zugabe des Behandlungsmittels über diese Länge hat den Vor teil, dass das textile Substrat über die gesamte Breite gleich- mässig und gleichzeitig behandelt wird. The addition of the treatment agent over this length has the advantage that the textile substrate is treated uniformly and simultaneously over the entire width.
Vorzugsweise wird das Behandlungsmittel gleichmässig und ohne Unterbruch, bei einer Menge von 25-351/min und Meter der Breite der Zuführvorrichtung oder bei viskositätserhöhten Behandlungs mitteln bei einer Menge von 20 1/min und Meter der Breite der Zuführvorrichtung, über die Breite der Zuführvorrichtung dem Re servoir zugeführt. The treatment agent is preferably applied evenly and without interruption, at an amount of 25-351 / min and meter of the width of the feeder or for viscosity-increased treatment agents at an amount of 20 1 / min and meter of the width of the feeder, across the width of the feeder Re servoir supplied.
Ein solcher Zufluss des Behandlungsmittels, führt zu einer gleichmässigen Behandlung des textilen Substrats. Such an inflow of the treatment agent leads to a uniform treatment of the textile substrate.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Figuren weiter erläutert. Hierbei zeigen: In the following, the invention is further explained in figures with the aid of exemplary embodiments. Here show:
Figur 1: Seitenansicht einer Vorrichtung in einer ersten Ausfüh rungsform Figure 1: side view of a device in a first Ausfüh approximate form
Figur 2: Draufsicht einer Vorrichtung in einer ersten Ausfüh rungsform Figure 2: plan view of a device in a first Ausfüh approximate form
Eine in Figur 1 dargestellte Vorrichtung 1 dient zur Behandlung einer zellulosehaltigen textilen Gewebebahn 2, die in einem kon tinuierlichen Verfahren bei Raumtemperatur in eine Bewegungs richtung b fortbewegt wird. A device 1 shown in Figure 1 is used to treat a cellulosic textile fabric web 2, which is moved in a continuous process at room temperature in a direction of movement b.
Die Vorrichtung 1 umfasst ein Giesswerk 3 für die Zuführung 30 von Behandlungsmittel 4, welches in ein anionisches Färbemittel
ist, einen Zwickel 5, der durch seitliche Dichtplatten 50 und einem Quetschwalzenpaar 6 ein Reservoir 5 ausbildet. Zudem zeigt Figur 1 einen Niveausensor 51, der ein Überlaufen der Behand lungsmittel 4 aus dem Zwickel 5 verhindert. The device 1 comprises a casting plant 3 for the supply 30 of treatment agent 4, which is converted into an anionic colorant is, a gusset 5 which forms a reservoir 5 by means of lateral sealing plates 50 and a pair of nip rollers 6. In addition, FIG. 1 shows a level sensor 51 which prevents the treatment agent 4 from overflowing from the gusset 5.
Das Giesswerk 3 führt das Behandlungsmittel 4 über die Zuführung 30 über deren gesamte Breite von 2400 mm gleichmässig und ohne Unterbruch an der zellulosehaltigen textilen Gewebebahn 2 ent lang in den Zwickel 5. Hierbei werden 0.5 bis 1.5 kg Behand- lungsmittel 4 auf 1 kg zellulosehaltige textile Gewebebahn 2 ge geben. The casting plant 3 feeds the treatment agent 4 over the feed 30 over its entire width of 2400 mm evenly and without interruption along the cellulosic textile fabric web 2 into the gusset 5. Here, 0.5 to 1.5 kg of treatment agent 4 per 1 kg of cellulosic textile Give fabric panel 2 ge.
Die zellulosehaltige textile Gewebebahn 2 wird durch den Zwickel 5 und das Quetschwalzenpaar 6 hindurch geführt. Mit Hilfe des Behandlungsmittels 4 wird die zellulosehaltige textile Gewebe- bahn 2 eingefärbt. The cellulosic textile fabric web 2 is passed through the gusset 5 and the pair of nip rollers 6. The cellulose-containing textile fabric web 2 is colored with the aid of the treatment agent 4.
Figur 2 zeigt die Vorrichtung 1 zur Behandlung der zellulosehal tigen textilen Gewebebahn 2 und deren Zirkulationsvorrichtung 7 in der Draufsicht. Die Zirkulationsvorrichtung 7 umfasst je ei- nen Ablauf 70 an den beiden seitlichen Dichtplatten 50, die am Zwickel 5 angeordnet sind, und einen Zulauf 31 an dem Giesswerk 3. Mit Hilfe der beiden Abläufe 70 kann das Behandlungsmittel 4 aus dem Zwickel 5 zurück in das Giesswerk 3 geführt werden. Über den Zulauf 31 wird dem Giesswerk 3 frisches Behandlungsmittel 4 zugeführt, welches sich mit dem rezyklierten Behandlungsmittel 4 aus dem Zwickel 5 vermischt und erneut zur Behandlung der zellu losehaltigen textilen Gewebebahn 2 verwendet wird.
Figure 2 shows the device 1 for treating the cellulosic term textile fabric web 2 and its circulation device 7 in plan view. The circulation device 7 comprises an outlet 70 on each of the two lateral sealing plates 50, which are arranged on the gusset 5, and an inlet 31 on the casting plant 3. With the aid of the two outlets 70, the treatment agent 4 can be returned from the gusset 5 into the Foundry 3 are performed. Fresh treatment agent 4 is fed to the foundry 3 via inlet 31, which is mixed with the recycled treatment agent 4 from the gusset 5 and is used again for treating the cellular-free textile fabric web 2.