SE431569B - Forfarande for framstellning av en skumkomposition for tygtryckning - Google Patents

Description

10 alá 20 25 }O 35 40 snoz725-2 2 liceras därefter på ett tyg och bringas slutligen att kollapsa samt tvingas in i tyget genom applicering av en mekanisk kraft.

Förfarandet och kompositionerna i den amerikanska patentskrif- 'ten H ll8 526 representerar en väsentlig fördel inom området för behandling av tyger med olika appreturmedel, eftersom den använda mängden vätskeformigt medium reduceras markant~jämfört med vid konventionell bearbetning, vilket bl.a. innebär reducerade kost- :nader för processer för avlägsnande av vätska samt minskade pro- cessvårigheter förenade med den stora vätskeabsorptionskapaci- teten för många tyger.

Föreliggande uppfinning hänför sig speciellt till applice- ring av en färginnehållande skumkomposition, vilken är utformad eller sammansatt för att noggrant bibehålla jäsningsförhållandet och nedbringa ökningen av volymen till ett minimum för den skum- made kompositionen innehållande färgämnet under applicering på ptyget. Exempelvis kan omröring av den skummade kompositionen under applicering på tyget, t.ex. ge ett roterande tryckraster, införa ytterligare luft i den skummade kompositionen och därige- nom minska dess densitet. Den minskade skumdensiteten kan för- orsaka en icke homogen applicering av färgämnet på tyget och gör i allmänhet den totala regleringen av den önskade koncentrationen av färgämnet, som skall appliceras på tyget, svår.

Ovannämda svårighet uppträder vid processer för tryckning av tyger med en skummad tryckningskomposition med hjälp av gra- verade tryekvalsar eller roterande screentryckorgan. I dessa fall, och speciellt i fallet roterande screentryckorgan, utsättes den* skummade kompositionen för väsentlig omröring i närvaro av luft, varför den är benägen att undergå volymökningar under applicering på ett tyg. Dessutom är det resulterande icke homogena trycket (t.ex. ränder, skuggor) naturligtvis mest påfallande i ett sådant fall, vilket definitivt inte är önskvärt ur estetisk synpunkt. ååI den amerikanska patentskriften 2 971 458 beskrivs ett textiltryckningsförfarande, vid vilket man utnyttjar en skummad tryckkomposition, som appliceras på graveringarna i en tryck- cylinder. För att undvika tendensen att luftinnehållet i skummet ökar på grund av upprepad överföring, åstadkommes enligt nämnda patentskrift en speciellt utformad anordning som förhindrar yt- terligare luft från att komma i kontakt med den skummade tryck- kompositionen i närheten av dess kontakt med tryckcylindern. _ Ett ändamål med föreliggande uppfinning är sålunda att lO 15 20 25 55 40 8003725-2 3 åstadkomma ett förfarande för tryckning av tyger med en skummad komposition innehållande ett tygfärgämne, vilken skummade kompo- sition är stabiliserad mot volymökningar under processen.

Ett mera konkret syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett tygtryckningsförfarande, där en skummad trycknings- komposition, som är stabiliserad gentemot volymökningar under dess applicering på tryckningsorgan och dess efterföljande över- föring på tyget, användes.

Enligt föreliggande uppfinning uppnås dessa och andra syf- ten genom att man åstadkommer ett förfarande för applicering av ett tygfärgämne på ett tyg, där en skumbar tygfärgngskomposition bildas av ett tygfärgämne och ett skumningsmedel i ett vätske- formigt medium. Kompositionen skummas företrädesvis till ett jäs- ningsförhållande av upp till ca lO:1 och allra helst inom området från ca 2:1 till ca lO:l, genom att man införlivar en inert gas däri för åstadkommande av en skummad tygtryckkomposition med en skumdensitet inom området från ca 0,1 g/cmj till ca 0,75 g/cmñ.

Under skumningssteget införlivas en skumtillväxtinhibitor i den skummade kompositionen vid förutbestämt jäsningsförhållande så att ytterligare skumning därav begränsas. Företrädesvis väljes det skumtillväxtinhiberande materialet ur följande kemiska grup- per: alifatiska, alicykliska och blandade alifatiska och ali- cykliska alkoholer och kolväten med 6-50 kolatomer; amider och bis-amider härledda från Cl~C2O-karboxylsyror; alkyl-, aryl- och andra organosubstituerade polysiloxanfluida och/eller emul- sioner; organiska estrar av fosfor- och fosfonsyror; vätskor, pulver och/eller dispersioner av polytetrafluoreten (PTFE) och andra organosubstituerade polyfluoretenföreningar, och generellt vilket som helst annat material, som har anti-skumningstendenser och som, när det sättes till skummet, förorsakar en förbättring av stabiliteten gentemot rotationsscreen- och intagliocylinder- tryckning.

Enligt föreliggande uppfinning införlivas skumstabilise- ringsmedlet i den skummade kompositionen sedan väl det önskade jäsningsförhållandet har uppnåtts. Det är också föredraget att den sålunda införlivade mängden av skumtillväxtinhibitorn är upp till ca l0 till 15 viktprocent av den totala kompositionen; i alla händelser bör den emellertid inte vara av en kvantitet som är tillräcklig för att förstöra skummet.

Ovanstående process är speciellt tillämpbar på tryckning 10 15 20 25 50 35 40 8003725-2 av textiltyger. Vid denna process appliceras den skummade tryckkompositionen, till vilken en skumtillväxtinhibitor är satt, antingen på graveringarna i en tryckcylinder eller på insidan av en roterande screentryckanordning. t Medelst förfarandet enligt föreliggande uppfinning und- e vikes volymökningar av skummet under tryckningsprocessen. Sådana ökningar har hittills uppträtt till och med när man har använt relativt stabila skum. Genom tillsats av en skumtillväxtinhibitor i enlighet med förfarandet enligt föreliggande uppfinning för- hindrar tillväxtrflfibüorn ett ytterligare införande av luft i systemet, till och med när detta utsättes för omröring, såsom under konventionella tryckningsprocesser. Genom tillsats av skuminhibitorn efter skumningen antar man att en effektiv till- växtkontroll eller -reglering uppnås därigenom att inhibitorn täcker hela ytan av den expanderade bubblan. Den sålunda belagda bubblan fixeras och inhiberas gentemot ytterligare tillväxt.

Ett införlivande av en skumtillväxtinhibitor i den ursprungliga kompositionen.har visat sig ge enbart begränsad effektivitet.

Det antas att denna ineffektivitet beror på att inhibitorn blir en del av kompositionen snarare än att fungera på bubblans yta, .såsom vid utövandet av förfarandet enligt föreliggande uppfin- ning.

Föredragna bland skumtillväxtinhibitorerna är alifatiska C9-C18-alkoholer, såsom tallolja och "Neodol-25", som är en detergentalkohol tillverkad av Shell Oil Company.

Enligt föreliggande uppfinning blandas ett tygfärgämne med ett skumningsmedel i lämplig kvantitet i vätskeformigt medium till bildning av en skumbar komposition. Inert gas, såsom luft, slås eller vispas därefter in i kompositionen till ett jäsnings- förhållande eller blåsförhållande av från ca 2:1 till l0:l och en skumdensitet inom området från ca 20,1 g/cm; till ca 0,5 g/cmj.

Vissa av dessa skumningsmedel beskrivs i den amerikanska patent- skriften U llö 526.

När en lämplig skummad komposition har bildats, och när det önskade jäsningsförhållandet har uppnåtts, tillsättes skum- tillväxtinhibitorn under försiktig omblandning, t.ex. genom att inhibitorn vikes in i den skummade kompositionen, när denna har uppnått förutbestämt jäsningsförhållande. Den på detta sätt be- handlade skummade kompositionen tryckes därefter på tyget. Mera konkret gäller att den skummade kompositionen, som innehåller 10 15 20 25 }O 35 40 5 8003725-2 skumtillväxtinhibitorn, exempelvis appliceras på graveringarna i en djuptryckcylinder, som sedan bringas i kontakt med tyget, eller också kan den skummade kompositionen införas i en rote- rande screentryckanordning, som därefter bringas att rotera så att den skummade kompositionen pressas genom de stencilliknande öppningarna i den omgivande tryckcylindern i kontakt med ett tyg.

Det tryckta tyget utsättes sedan för torknings- och härdnings- Å eller fixeringssteg.

På ritningen visas ett diagram, där jäsningsförhållandet har avsatts mot tiden för olika kompositioner, varvid de olika kurvorna illustrerar effekten av introduktionstiden på jäsnings- förhållandet.

I nedanstående mera detaljerade beskrivning av uppfinningen är samtliga viktprocenthalter baserade på kompositionens total- vikt. För tryckningsändamål kan den skumbara kompositionen enligt föreliggande uppfinning, till vilken en skumtillväxtinhibitor sät- tes efter skumning, framställas genom blandning av från ca 0,001 till 50 viktprocent, företrädesvis från ca 0,01 till 25 viktpro- cent, av ett eller flera färgämnen med upp till ca lO-l5 viktpro- cent av ett vätskeformigt medium, såsom vatten eller ett orga- niskt lösningsmedel. Generellt gäller att återstoden av bland- ningen är det vätskeformiga mediet, även om andra inom denna tek- nik konventionella tillsatsmedel kan utnyttjas.

Såsom uttrycket "färgämne" användes i föreliggande fall, avser det att innefatta färger, pigment och andra material som konventionellt användes för att förläna textiltyger färg. Typiskt kan alla klasser av färger eller färgämen användas, t.ex. dis- pergerade färgämnen, katjoniska färgämnen, direktfärgämnen, reak- tiva färgämnen, syrafärgämnen, pigment och blandningar därav.

När den speciella appreturoperationen är en färgningsopera- tion, kan man använda tillsatsmedel, t.ex. färgbärare, lösnings- medel, förtjockningsmedel, mjukningsmedel, karbamid, natrium- karbonat, natriumbikarbonat och andra färghjälpmedel samt kombina- tioner av dessa material.

Generellt gäller att den skumningsbara tygappreturkomposi- tionen uppvisar förmåga att vispas in i ett skum med ett jäs- ningsförhållande inom området från ca 2:1 till l0:l eller högre.

Jäsningsförhållandet bestämmas genom att man mäter eller regi- strerar vikten av en given volym av skummet jämfört med vikten av samma volym av kompositionen föreskumning. Skumdensitetsområdet 10 15 20 25 30 35 40 2003725-2 6 är generellt från ca 0,1 g/cmš till 0,5 g/cm3.

Såsom tidigare har omtalats tillsättes, sedan den tyg- färgämneshaltiga kompositionen har skummats i önskad grad, en skumtillväxtinhibitor i syfte att till ett minimum nedbringa, och i idealfallet helt eliminera, volymökningarna för den skum- made kompositionen. I frånvaro av en sådan inhibitor resulterar volymökningar, som kan uppträda under den tid som förflyter från det att skummet bildas till dess att det appliceras på ett tyg och slutligen frivilligt bringas att kollapsa, i minskad kon- centration av färgämnet per volym applicerat skum. Ett sådant resultat är naturligtvis inte önskvärt, och även om man kan för- utse det, blir regleringen av den önskade koncentrationen av färgämne, som skall appliceras, praktiskt taget omöjlig. Vidare kan volymökningarna i den skummade kompositionen i sig själva variera. De resulterande variationerna i färgämneskoncentration öförorsakar en icke-homogen applicering av färgämnet på tyget, vilket är speciellt akut därigenom att sådana koncentrations- variationer kan synligt påvisas i form av ränder, skuggor, etc, Skumtillväxtinhibitorn tillsättes i en mängd som är till- räcklig för att i huvudsak hålla volymen för den skummade kompo- sitionen på dess ursprungliga nivå, dvs. för att förhindra ytter- ligare ökningar av skumvolymen. Typiskt ligger denna mängd inom omrâdet från ca 0,01 till ca lO-l5% och företrädesvis ca 2,0%.

Skumtillväxtinhibitorn sättes till den skummade komposi- tionen genom försiktig omblandning, såsom vid låg hastighet i t.ex. en blandare av kökstyp.

Skumstabiliseringsmaterialet väljes företrädesvis, såsom tidigare har omtalats, ur följande kemiska grupper: alifatiska, alicykliska samt blandade alifatiska och alicykliska alkoholer och kolväten med C6-C50-kolatomer; amider och bis-amider härledda från Cl-C20-karboxylsyror; alkyl-, aryl- och andra organosubstitu- erade polysiloxanfluida och/eller -emulsioner; organiska estrar av fosfor- och fosfonsyror; fluida, pulver och/eller dispersioner av polytetrafluoreten (PTFE) och andra organosubstituerade polyfluor- etenföreningar, samt generellt vilket som helst annat material, som har anti-skumningstendenser och som, när det sättes till skum- met, förorsakar en förbättring av stabiliteten mot rotations- screen- och djupcylindertryckning. Föredragna bland dessa mate- rial är en detergentalkohol som saluförs under varubeteckningen "Neoaol-zs" . 10 15 20 25 50 55 8IÉHÜl3725-2 Ytterligare detaljer beträffande förfarandet enligt före- liggande uppfinning kommer att beskrivas i följande illustre- rande exempel.

Exempel l En skumningsbar komposition framställdes genom blandning av 954 g vatten, 15 g "Valthick 70" (en polyakrylsyradispersion), 120 g "UMRC-572-54" (ammoniumstearatdispersion), 60 g "Unifoam Blue- 2814" (ett skwnningsbart pigment) och 60 g "vaibona 6063" (en akrylpolymerdispersion för skumappretering saluförd av Valchem Division of United Merchants). Denna komposition skummades meka- niskt med en köksblandare till ett jäsningsförhållande av 3,04, varvid blandningens densitet var 0,55 g/cmj.

Till 100 grams kvantiteter av detta skum sattes, under för- siktig omblandning, 5 grams kvantiteter av "Neodol-25" och tall- olja. Varje blandning skummades därefter i en minut (vid hastig- het nr 10) och raffinerades i 3 minuter vid lägre hastighet (nr 1). Proverna kontrollerades därefter vad beträffar jäsnings- förhållande och jämfördes med den ursprungliga kvantiteten för bestämning av procentueD.oharge. Ett jämförelseskum, som inte innehöll något skumtillväxtinhiberande tillsatsmedel, utsattes också för samma efterskumningsförsök.

Resultaten anges nedan i Tabell I: Tabell I Procentuell förändring av jäsningsförhåilanaet "Ne0dOl~2§" 0,98 Tallolja 5,28 Jämförelse 191,44 Exempel 2 Till den skumningsbara kompositionen från Exempel 1 sattes varierande kvantiteter av "Neodol-25". Kompositionerna skummades sedan till ett jäsningsförhållande av 4,0:l och återskummades därefter i enlighet med proceduren från Exempel l, och den pro- centuella förändringen av jäsningsförhållandet beräknades. Resul- _taten anges i Tabell II. 10 15 20 25 8005725-2 8 Tabell II Tid för att uppnå ett Procentuell för- Vïktprocent jäsningsförhållande ändring av Jäs- - "Neodol-2§" av 4 O sekunder ningsförhållandet 0,5 82 ~ 96,05 1,0 45 65,52 2,0 55 50,25 j,0 133 18,16 4, o zoo 26, 88 Jämförelse 16 97,77 Fördelarna med föreliggande uppfinning framgår tydligt av de data, som har avsatts i diagrammet på ritningen. Olika prover bereddes och kontrollerades vad beträffar skumstabilitet såsom i Exempel 1, varvid jäsningsförhållandet avsattes mot tiden i se- kunder. Den övre kurvan representerar en jämförelsekurva för en komposition, som inte innehåller någon skumtillväxtinhibitor.

Nästa kurva representerar ett prov, till vilket 1% "Neodol-25” sattes före skumning. Som väntat är de uppnådda jäsningsförhål- -landena något lägre än för jämförelseprovet, varvid dock den to- tala kurvan har liknande form. Den därunder liggande kurvan re- presenterar ett prov, till vilket 4% "Neodol-25" sattes, åter- igen före skuming. Som väntat är jäsningsförhållandet lägre, även om det ånyo ökar med tiden.

Den återstående kurvan representerar tillsats av en skum- inhibitor efter skumning i enlighet med föreliggande uppfinning.

I detta fall sattes en 4%-ig mängd av "Neodol-25" till provet ungefär 50 sekunder efter skumningen. Efter en kort period av instabilitet upprätthölls ett relativt konstant jäsningsförhål- lande av approximativt 4,5:l under mätningsperioden omfattande 240 sekunder. Detta står i motsats till det ökande jäsningsför- hållande som gäller för provet med identisk mängd "Neodol-25"- -skumtiiiväxtinnibitor tillsatt före skwnhingen.

Exempel Q En skumningsbar komposition framställdes genom blandning av följande komponenter: 5440 g vatten, 160 g "Valthick 70", 8oo g "Un/mc 572-54", 8oo g "Questrai Blue zon" (ett ftalocyanin- pigment) och 800 g "Valbond 6065". Denna komposition skummades mekaniskt till ett jäsningsförhållande av 4,24 (densitet - 0,255 s/cmö) . 10 15 20 25 50 35 9 8003725-2 Till en 289,5 grams portion av detta skum sattes 1,5 g "Antifoam B" från Dow Corning (en emulsion av dimetylpoly- siloxan). Även 1,5 g "Nopco DF~l60" (en dispersion av etylen- -bis-stearamid tillverkad av Diamond Shamrock Corp.) sattes till 298,5 g av skummet. Efter försiktig omblandning skummades varje blandning mekaniskt under 100 sekunder vid en hastighet av nr 10 och raffinerades sedan såsom i Exempel 1. Jäsningsförhållandet bestämdes därefter och befanns därvid vara följande: Tillsatsmedel Jäsningsförhållandeefter 100 sekunders skumning "Nopco DF-l60" 3,33 "Antifoam B" från Dow Corning 2,98 Jämförelse 6,20 Exempel 4 Den skumningsbara kompositionen från Exempel 1 framställ- des och skummades mekaniskt till ett jäsningsförhållande av 3,04 (densitet 0,33 g/cmj). Till 100 g av detta skum sattes under försiktig omblandning 5 g "Varsol" (ett kolvätelösningsmedel).

Denna blandning skummades därefter i l minut vid en hastighet av nr l0 och raffinerades sedan i 3 minuter vid lägre hastighet.

För provet bestämdes jäsningsförhållande såsom i Exempel l, och resultaten var följande: Proeentuell förändring av Tillsatsmedel jäsningsförhållande "Varsol" 64,47% Jämförelse l9l,44% Exempel 5 En skumningsbar komposition framställdes genom blandning av 588 g vatten, 14 g "Valthick 70", 21 g ammoniumstearat, 7 g "Valmel 45" (melaminharts), 35 g "Questral Blue 2GN" (ftalocyanin- pigment) och 35 g "Valbond 6063". 300 g av detta material skummades mekaniskt till ett jäsningsförhållande av 3:1 (0,32 g/cmj). 5 g "Santicizer 141" (en fosfatester-Monsanto) tillsattes genom försiktig omblandning, varpå blandningen skummades i l minut såsom i Exempel l vid en hasüghet av nr 10 och raffinerades därefter i l5ninuter vid en hastighet av nr 1. Vidare utfördes ett jämförelseförsök utan nå- got tillsatsmedel på identiskt sätt. Såsom i Exempel l beräknades den procentuella förändringen av jäsningsförhållandet, och resul- taten anges nedan. lO 8003725-2 10 Procentuell förändring av Tillsatsmedel jäsningsförhållandet "santicizer 141" 59, 0% Jämförelse 96,1 Man kan sålunda lätt se att användning av förfarandet en- ligt föreliggande uppfinning ger ett relativt stabilt skum, som bibehåller ett relativt konstant, förutbestämt jäsningsförhål- lande. Vidare stabiliseras skumkompositionen bildad enligt före- liggande uppfinning mot volymökning under applicering, vilket in- nebär att den är speciellt väl lämpad för homogen eller jämn tryckning eller applicering av färgämnen på tyger. Även om ovanstående beskrivning är inriktad på en föredra- gen utföringsform av uppfinningen, är naturligtvis andra varia- tioner och modifikationer uppenbara för fackmannen på omrâdet, vilket innebär att sådana variationer och modifikationer natur- ligtvis ligger inom uppfinningens ram.

Claims (4)

8003725-'2 11 PATENTKRAV
1. l. Förfarande för framställning av en skumkomposition, som är lämpad för tryckning på ett tyg, k ä n n e t e c k - n a t av att man: bildar en skumningsbar tygtryckkomposition, som innefattar ett tygfärgämne och ett skumningsmedel i ett vätskeformigt medium; skummar kompositionen till ett jäsningsförhållande av upp till ca l0:1 genom att införliva en inert gas däri till bildning av en skummad tygtryckkomposition, som har en skumdensitet inom området från ca 0,1 g/cm; till ca 0,75 8/cmšg och i den skummade kompositionen införlivar ett skumtillväxt- inhiberande medel under skumningssteget, när den skummade komposi- tionen har förutbestämt jäsningsförhållande, i syfte att be- gränsa ytterligare skumning därav.
2. 02. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det skumtillväxtinhiberande medlet väljes ur gruppen bestå- ende av alifatiska, alicykliska samt blandade alifatiska och 0 alicykliska alkoholer och kolväten med 6-50 kolatomer; amider och bis-amider härledda från Cl-C20-karboxylsyror; alkyl-, aryl- och andra organosubstituerade polysiloxanfluida och/eller -emul- sioner; organiska estrar av fosfor- och fosfonsyror, fluida, pulver och/eller dispersioner av polytetrafluoreten och andra organosubstituerade polyfluoretenföreningar.
3. 3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det skumtillväxtinhiberande medlet tillsättes i en mängd av från ca 0,001 till 50 viktprocent.
4. 4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att skumtillväxtinhibitorn är en alifatisk C9-C18-alkohol.