NL1002548C2 - Werkwijze voor het, onder toepassing van stoom, fixeren van één of meer kleurstoffen aan een substraat. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het, onder toepassing van stoom, fixeren van één of meer kleurstoffen aan een substraat

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het, onder toepassing van stoom, fixeren van één of meer kleurstoffen aan een substraat, in het bijzonder een textielsubstraat, waarbij de kleurstoffen voordien, al 5 dan niet na een voorbehandeling van het substraat, op het substraat zijn aangebracht en waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd door het substraat en de stoom binnen een in hoofdzaak door wanden begrensde ruimte met elkaar in aanraking te brengen.

10 Een dergelijke werkwijze is algemeen bekend. Op een textielsubstraat, dat al dan niet aan een voorbehandeling is onderworpen, waarbij het met hulpstoffen en/of toevoegingsmiddelen behandeld wordt om een vervolgens aan te brengen kleurstof als het ware te "vangen", wordt een 15 kleurstof aangebracht, welke men aan het substraat laat fixeren door laatstgenoemde binnen een door wanden begrensde ruimte in aanraking met stoom te brengen. De hulpstoffen en/of toevoegingsmiddelen en de kleurstof kunnen ook tegelijkertijd op het substraat worden aangebracht in de vorm 20 van een drukpasta of verfmedium. Door de toevoer van stoom aan het aldus van kleurstof voorziene substraat (al dan niet na voorafgaande droging) wordt de temperatuur verhoogd en wordt water toegevoerd waardoor de reactie van de kleurstof met het substraat, zoals bijvoorbeeld textiel, wordt 25 versneld. Hiertoe wordt gewoonlijk gebruik gemaakt van een stomer, waarbij in de door wanden begrensde ruimte licht oververhitte stoom bij een lichte overdruk wordt gehouden.

Bij de bekende werkwijze wordt het substraat in de door wanden begrensde ruimte uitgehangen en komt het daarbij in 30 aanraking met de reeds aanwezige stoom, terwijl aanvullende stoom aan de ruimte wordt toegevoerd. Een gedeelte van de aanwezige stoom dringt door in de vezels van het substraat, condenseert en maakt het mogelijk dat de kleurstof een 1002548 2 binding met het substraat aangaat en zich aan het substraat fixeert.

Bovengenoemde werkwijze kent echter een aantal nadelen. Ten eerste moet het substraat geheel worden uitgehangen om de 5 stoom gemakkelijk in de vezels door te laten dringen. Daarbij vindt bij toepassing van de bekende werkwijze een zeer snelle temperatuurstijging plaats, die zodanig is dat de stoom sterk oververhit wordt. Dit is een belangrijk nadeel daar een textielsubstraat aanzienlijk meer vocht opneemt uit 10 verzadigde stoom dan uit sterk oververhitte stoom. Een ander probleem is dat een overmaat van condensatie van de stoom op het substraat plaats kan vinden, waardoor condensatiewarmte vrijkomt die de temperatuur van het substraat verhoogt. Wanneer de temperatuur van het substraat te sterk verhoogd 15 wordt zal de op het substraat aanwezige kleurstof ontleden.

Ook kan, door het temperatuurverschil tussen de wanden van de stomer en de door de wanden begrensde ruimte, waarbij de temperatuur van de wanden in het algemeen lager is, condensatie van de stoom tegen de wanden plaatsvinden onder 20 de vorming van waterdruppels die vanaf de wanden op het substraat kunnen vallen en daardoor watervlekken op het substraat kunnen veroorzaken.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding beoogt bovengenoemde nadelen te vermijden en is hiertoe gekenmerkt 25 doordat de werkwijze tenminste de stappen omvat van het verlagen van de druk in de door wanden begrensde ruimte, door het in hoofdzaak verwijderen van het aanwezige fluïdum, en het toevoeren van stoom, waarbij de opeenvolgende stappen tenminste eenmaal worden herhaald.

30 Door allereerst de druk in de door wanden begrensde ruimte te verlagen, door het verwijderen van in hoofdzaak lucht omvattend fluïdum uit de ruimte, wordt de aanwezige lucht uit de vezels van het substraat verwijderd. Het substraat is hierdoor zeer toegankelijk voor de daaropvolgend 35 toe te voeren stoom die dientengevolge beter en sneller in de vezels kan dringen. Er ontstaat dus een optimale toevoer van stoom naar de vezels. Door deze grote toegankelijkheid van 1002548 3 stoom tot in de vezels hoeft het substraat niet te worden uitgehangen. Daarom maakt de onderhavige werkwijze het mogelijk om een kleurstof aan een substraat te fixeren terwijl het substraat opgevouwen is. Dit betekent dat 5 substraten met een veel groter oppervlak, danwel grotere hoeveelheden substraat, behandeld kunnen worden. Door de opeenvolgende stappen van het verlagen van de druk en het toevoeren van stoom tenminste eenmaal, en bij voorkeur meerdere malen, te herhalen, wordt tevens voorkomen dat de 10 temperatuur van de door wanden begrensde ruimte, alsmede de temperatuur van het substraat, niet al te sterk verhogen, zodat bovengenoemde nadelige gevolgen hiervan niet optreden. Door de intermitterende drukverlaging en stoomtoevoer vindt bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding doorlopend 15 een optimale toevoer van stoom aan het substraat plaats.

De Franse octrooiaanvrage FR-A-2 226 500 openbaart eveneens een werkwijze voor het fixeren van kleurstoffen aan een substraat, waarbij een substraat doorlopend wordt in- en uitgevoerd in een daarvoor geschikte inrichting. Stoom wordt 20 aan de bovenzijde van de behandelingsruimte van de inrichting ingevoerd en daalt naar beneden onder uitdrijving van de aldaar aanwezige lucht opdat de ruimte volledig gevuld wordt met stoom. Het, al dan niet intermitterend, verlagen van de druk en toevoeren van stoom wordt hier niet beschreven.

25 De Franse octrooiaanvrage FR-A-2 241 650 heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het fixeren van kleurstoffen en beschrijft een aantal stappen waarbij het te behandelen substraat in de behandelingsruimte wordt gebracht, de ruimte vacuüm wordt gezogen, waarna stoom wordt ingebracht en deze 30 stoom met een kleiner debiet uit de inrichting wordt gevoerd opdat een continue doorloop van stoom plaatsvindt. Ook hier wordt het herhalend verlagen van de druk, gevolgd door het toevoeren van stoom niet beschreven.

Doelmatig is in de onderhavige uitvinding de toegevoerde 35 stoom verzadigd.

Het substraat neemt meer vocht op uit verzadigde stoom dan uit oververhitte stoom. Tevens is het stoomverbruik in 1002548 4 vergelijking met het stoomverbruik in een gebruikelijke stomer lager, dat wil zeggen een lager energieverbruik per eenheid substraat, en is er geen afzuigsysteem nodig.

Het totale proces van het verlagen van de druk en het 5 toevoeren van verzadigde stoom neemt in een bijzondere uitvoeringsvorm 0-90 seconden in beslag. Bij voorkeur bedraagt bovengenoemde tijdsduur 0-25 seconden en met nog meer voorkeur 0-15 seconden.

Aldus wordt het substraat in de door wanden begrensde 10 ruimte gebracht, wordt de druk in de ruimte verlaagd door het verwijderen van het aanwezige fluïdum, dat in hoofdzaak lucht omvat, en wordt vervolgens stoom toegevoerd. Daarna wordt wederom de druk in de ruimte verlaagd, waarbij wederom het aanwezige fluïdum, dat in dit geval in hoofdzaak stoom bevat, 15 uit de ruimte wordt verwijderd waarna opnieuw stoom wordt ingebracht. Deze stappen kunnen, indien gewenst, nog enkele malen worden herhaald.

Door het steeds verwijderen van stoom uit de ruimte, alvorens nieuwe stoom toe te voeren, wordt voorkomen dat de 20 temperatuur binnen de ruimte te hoog wordt en dat de stoom oververhit wordt. De toegevoerde, verzadigde stoom zal dus steeds in een verzadigde toestand blijven, hetgeen zeer gunstig is, daar een textielsubstraat aanzienlijk meer vocht opneemt uit verzadigde stoom dan uit oververhitte stoom.

25 Tevens zal, door het herhalend verwijderen van stoom uit de ruimte, een ongewenst hoge temperatuurstijging van het substraat, als gevolg van vrijkomende condensatiewarmte, in hoofdzaak worden voorkomen zodat daarmee ontleding van de aanwezige kleurstof wordt vermeden.

30 Met voordeel wordt de fixeringswerkwijze beëindigd door het toevoeren van lucht aan de ruimte.

Hierdoor koelt het substraat af tot een temperatuur waarbij het handmatig verwijderd kan worden uit de ruimte waar de fixatie plaats heeft gevonden.

35 Om een al te hoge temperatuursstijging van het substraat als gevolg van vrijkomnede condensatiewarmte te voorkomen is in een bijzondere uitvoeringsvorm de temperatuur van de 1002548 5 ruimte waarin de werkwijze wordt uitgevoerd lager dan 105°C.

Wanneer de temperatuur van de ruimte laag wordt ingesteld, bijvoorbeeld bij een aanvangswaarde van 80°C, zal het substraat als gevolg van vrijkomende condensatiewarmte 5 wel kunnen stijgen, maar niet zodanig dat ontleding van de kleurstof optreedt.

Bij voorkeur is de temperatuur van de ruimte waarin de werkwijze wordt uitgevoerd lager dan de temperatuur van de wanden die de ruimte begrenzen.

10 Wanneer de temperatuur van de wanden die de ruimte begrenzen hoger is dan de temperatuur van de ruimte zelf kan de stoom niet tegen de wanden condenseren en derhalve geen watervlekken op het substraat veroorzaken.

Tenslotte heeft de onderhavige uitvinding betrekking op 15 een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de inrichting gekenmerkt wordt doordat deze een drukvat omvat, welks wanden op een gewenste temperatuur kunnen worden ingesteld.

Bovengenoemd drukvat heeft als bijkomend voordeel dat de 20 temperatuur hiervan nauwkeurig en reproduceerbaar instelbaar is, vergeleken met de gebruikelijke stomer die slechts tot op 1 °C instelbaar is.

Met voordeel is het drukvat dubbelwandig uitgevoerd.

De onderhavige uitvinding zal in het navolgende nader 25 worden toegelicht aan de hand van de onderstaande, niet beperkende, voorbeelden.

VOORBEELD 1

Een textielsubstraat van 2mx2,5m, omvattende 30 cellulosevezels, wordt onderworpen aan een voorbehandeling, waarbij tenminste bicarbonaat op het substraat wordt aangebracht. In het algemeen vindt een dergelijke voorbehandeling plaats om de te fixeren kleurstof te vangen en te immobiliseren en wordt gebruik gemaakt van hulpstoffen 35 dan wel toevoegingsmiddelen zoals bijvoorbeeld verdikkingsmiddelen en bicarbonaat.

Na het aanbrengen van het bicarbonaat wordt de kleurstof 1002548 6 op het textielsubstraat aangebracht. Om de kleurstof aan het substraat te laten fixeren wordt het textielsubstraat in een door wanden begrensde ruimte van een drukvat gebracht en wordt de ruimte afgesloten. Vervolgens wordt de lucht uit de 5 ruimte en daarmee uit de vezels verwijderd waarna verzadigde stoom in de ruimte wordt gebracht. De temperatuur wordt ingesteld op 102 °C; in de door wanden begrensde ruimte heerst dan een druk van 1,08 atmosfeer. De druk wordt in stand gehouden door steeds verzadigde stoom in te spuiten. Na 10 een bepaalde tijdsduur, in het onderhavige geval 15 s, wordt wederom de druk in de ruimte verlaagd door het in hoofdzaak verwijderen van stoom uit de ruimte. Direct daaropvolgend wordt opnieuw verzadigde stoom in de ruimte gespoten. De stappen van het verwijderen van stoom uit de ruimte en het 15 direct daaropvolgend toevoeren van verzadigde stoom aan de ruimte worden na 30 s en na 45 s nog een keer herhaald. Vervolgens laat men het substraat en de stoom gedurende een bepaalde tijd met elkaar in aanraking. In deze tijd wordt de fixatie van kleurstof aan het substraat voltooid. De stoom 20 dringt hierbij door in de vezels van het substraat alwaar het condenseert en de kleurstof oplost. In het onderhavige geval omvat de kleurstof een kationisch polymeer dat kan reageren met de hydroxylgroep van het cellulose onder afsplitsing van zoutzuur. Dit zoutzuur wordt geneutraliseerd met het voordien 25 aangebrachte bicarbonaat. Er wordt hierbij een covalente chemische binding tussen de kleurstof en het substraat gevormd, welke tevens waterbestendig is. Bij de in het onderhavige voorbeeld toegepaste drukvat kan de temperatuur van de wanden worden ingesteld. Zo is het mogelijk dat de 30 wanden bij een hogere temperatuur worden ingesteld dan de ruimte die door de wanden wordt omgeven. In het onderhavige voorbeeld hebben de wanden bijvoorbeeld een temperatuur van 105 °C, terwijl stoom met een temperatuur van 102 °C in de ruimte wordt gebracht. Hierdoor wordt voorkomen dat de stoom 35 tegen de wanden van de autoclaaf condenseert en watervlekken op het textielsubstraat kan veroorzaken.

Het proces wordt beëindigd door lucht aan de ruimte toe 10 01 d 4 8 5 7 te voeren. De kleurstof blijkt dan in hoofdzaak volledig aan het substraat gefixeerd te zijn, waterbestendig te zijn en geen watervlekken te vertonen.

VOORBEELD 2

Een polyacrylvezels omvattend textielsubstraat van 0,5x0,5m wordt voorzien van een basische kleurstof, zoals Astrazon- en Maxilonkleurstoffen (gedeponeerde 10 handelsmerken).

De kleurstof wordt aan het substraat gefixeerd door gebruik te maken van de werkwijze volgens voorbeeld 1.

Na beëindiging van de werkwijze wordt een substraat verkregen met een volledig en gelijkmatig aan het substraat 15 gefixeerde kleurstof die geen oneffenheden vertoont.

VOORBEELD 3

Een cellulosevezels omvattend textielsubstraat van 2x7m, wordt volgens de rotatie-filmdruk werkwijze bedrukt met een 20 reactief kleurstof, zoals: Cibacron-, Procion-, Basilen-, Levafix- en Drimaren kleurstoffen (gedeponeerde handelsmerken).

Om de kleurstof aan het substraat te fixeren wordt het in voorbeeld l beschreven proces toegepast.

25 Verkregen wordt een substraat met een volledig en gelijkmatig aan het substraat gefixeerde kleurstof. Er worden geen oneffenheden, zoals watervlekken, waargenomen.

VOORBEELD 4 30 Een polyestervezels omvattend textielsubstraat van lxlm, wordt bedrukt met een disperse kleurstof, zoals: Terasil-, Palanil-, Samaron-, Resiren kleurstoffen (gedeponeerde handelsmerken).

De kleurstof wordt aan het substraat gefixeerd met behulp van 35 de in voorbeeld 1 beschreven werkwijze.

Na de fixatie blijkt de kleurstof gelijkmatig gefixeerd te zijn aan het substraat.

1002548 8 VOORBEELD 5

Een polyamide-vezels omvattend substraat van 4x5m wordt bedrukt met een zure- en metaalcomplex kleurstof, zoals: Avilon-, Acidol-, Telon, Alizarin-, Erionyl en 5 Irgalankleurstoffen (gedeponeerde handelsmerken).

Na toepassing van de fixeringswerkwijze, zoals beschreven in voorbeeld 1, blijkt de kleurstof in hoofdzaak volledig en gelijkmatig gefixeerd te zijn aan het substraat.

Bij toepassing van wol- en natuurzijde omvattende substraten 10 en dezelfde kleurstoffen worden eveneens een volledige en gelijkmatige fixatie van de kleurstof aan het substraat verkregen.

VOORBEELD 6 15 Een cellulosevezels omvattend substraat van I0x4m wordt bedrukt met een kuipkleurstof, zoals: Indanthren-, Cibanon-, Caledon- en Durindone kleurstoffen (gedeponeerde handelsmerken).

Fixatie van de kleurstof aan het substraat wordt uitgevoerd 20 met behulp van de werkwijze zoals beschreven in voorbeeld 1.

Na beëindiging van de werkwijze blijkt de kleurstof gelijkmatig en zonder watervlekken gefixeerd te zijn aan het substraat.

25 1 0 0 2 5 A 8

Claims (9)

1. Werkwijze voor het, onder toepassing van stoom, fixeren van één of meer kleurstoffen aan een substraat, in het 5 bijzonder een textielsubstraat, waarbij de kleurstoffen voordien, al dan niet na een voorbehandeling van het substraat, op het substraat zijn aangebracht en waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd door het substraat en de stoom binnen een in hoofdzaak door wanden begrensde ruimte met 10 elkaar in aanraking te brengen, met het kenmerk, dat de werkwijze tenminste de stappen omvat van het verlagen van de druk in de door wanden begrensde ruimte, door het in hoofdzaak verwijderen van het aanwezige fluïdum, en het toevoeren van stoom, waarbij de opeenvolgende stappen 15 tenminste eenmaal worden herhaald.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de toegevoerde stoom verzadigd is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het verlagen van de druk en het toevoeren van stoom zich afspeelt in een tijdsduur van in hoofdzaak 0 - 90 s.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het 25 verlagen van de druk en het toevoeren van stoom zich afspeelt binnen een tijdsduur van 0 - 25 s.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de fixeringswerkwijze wordt beëindigd door het 30 toevoeren van lucht aan de ruimte.

6. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de temperatuur van de ruimte waarin de werkwijze wordt uitgevoerd lager is dan 105 °C. 35

7. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de temperatuur van de ruimte waarin de 1002548 werkwijze wordt uitgevoerd lager is dan de temperatuur van de wanden die de ruimte in hoofdzaak begrenzen.

8. Inrichting, geschikt voor het uitvoeren van de werkwijze 5 volgens een of meer van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de inrichting een drukvat omvat, welks wanden op een gewenste temperatuur kunnen worden ingesteld.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze 10 dubbelwandig is uitgevoerd. 1002548 SAMENVVESKJNü.oVtHÜHAU (KV-.) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHE1DS0NDERZ0EK VAN INTERNATIONAAL TYPE ΙΟΕΝΠΡΙΚΑΤΙΕ VAN~0E NATIONac£ AANVRAGE Kenmerk van oe aanvrager o( vin d· gemacnagoe 965015/We/eb Neoenanase aanvrage nr Inaienngsoaum 1002548 7 maart 1996 In ga roe pan voorrangsoaum Aanvrager (Naam) STORK COLORPROOFING B.V. Oaaim van net verzoek voer een oneerzeex van ntamaaenaai type Door oe msante veer mwmaionaai Onderzoek (ISA) ui net verzoex voor een onderzoek van veamaDonaaitype togeneno nr. SN 27172 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bi| oeoassmg van vetsoallanoe ctasuftcaees. aUe cuusificaso symbolen opgaven) Volgens oe namaoonaie oassrftcase 0PC) I Int.Cl.6; D 06 B 19/00 i II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN OE TECHNIEK Onoerzocnte minimum documentatie I Classificatiesysteem I Classificatiesvmoolen ~ I Int.Cl.6: D 06 B Onoerzocr.te anoera oocumanaoe o an aa minimum documenase voor zover oergeiike documanan m oe onoerzocftte gaboaan zin o ogen om an III.; ! GEEN ONDERZOEK MOGELUK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerKingen op aanvullingsolad) IIV.' ’ GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmertongen op aanvullingsolad) | ^ =srrr. FCr.lSATOliaiCS :55ώ