WO2006066684A1 - Verfahren und vorrichtung zur bemusterung von gefärbten stoffen mittels wasserstrahlbehandlung - Google Patents

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Ullrich MÜNSTERMANN
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    • D06B11/00—Treatment of selected parts of textile materials, e.g. partial dyeing
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    • D06C23/00—Making patterns or designs on fabrics

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for generating patterns in dyed fabrics.
  • etching printing is a subtractive printing process, in which an already colored textile product is printed with a paste of sodium hydroxide or sodium hydrogen sulfite in order to destroy the color in the areas already printed.
  • etching paste used here can cause serious damage to the textile product if it is not subsequently carefully washed out.
  • Another chemically induced subtractive process is acid washing, in which color is removed from a textile product that has already been processed into a garment.
  • acid washing pumice stones are soaked in chlorine bleach and then added to a load of clothing in an industrial washing machine without water. The stone and garment load is moved for a time, and the action of the acid, in conjunction with the abrasion caused by the stones, achieves the desired level of color removal, which can be extremely detrimental to fabric strength and durability.
  • a purely mechanical, color-subtractive process exists when a stone wash is carried out without the addition of acid.
  • a web of a textile product is conveyed through a patterning station, the conveying conveyor including a support surface which is provided with a pattern of solid areas and empty areas interspersed therein.
  • the fabric is placed flat in contact with the support surface as it is transported through the patterning station. Jets of water form a fluid curtain that is directed downward on the fabric as it is moved on the support surface through the patterning station.
  • the water jets strike the textile product and the patterned support surface underneath, so that an optical property of the textile product is changed in accordance with the pattern of the support surface consisting of solid and empty areas.
  • EP 1 012 369 B1 A further method and a device for the striped patterning of dyed fabrics by means of water jet treatment are described by EP 1 012 369 B1.
  • Stripe patterns are generated here without a support surface which is provided with a pattern and which lies under the fabric. In this way, stripe patterns with high contrasts and improved clarity can be generated.
  • different stripe patterns can be generated easily and inexpensively without the use of pattern-controlled nozzles.
  • the object of the present invention is to provide a method and an apparatus for patterning dyed fabrics by means of water jet treatment, which allows a large number of patterns of high pattern quality.
  • the object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 and a corresponding device.
  • the method for producing patterns in dyed fabrics comprises the following steps: An endless length of a dyed fabric of a predetermined width, that is to say a fabric web, is conveyed on a carrier element in a machine direction at a selected web speed.
  • the term fabric includes fabrics, knitted fabrics and consolidated nonwovens.
  • At least one jet distributor is provided above the material transported on the carrier element, with column-like or bar-like fluid jets which are generated with a selected distributor pressure spraying onto a facing side of the substance which is transported on the carrier element.
  • the Fluid jets hit the facing side of the fabric while it is being transported on the carrier element in the machine direction.
  • a special feature of this process is the step that the fluid jets that spray down onto the facing side of the fabric first pass through a template with defined openings.
  • the fluid jets of the jet distributor hit the colored fabric only in the area of the openings in the template, and the dye is only washed out of the colored fabric in the area of the openings. This gives the fabric a light color at these points. Due to the special design of the openings in the template, any pattern can be created in a fabric, for example a denim.
  • the template consists of an endless belt.
  • Another advantageous embodiment consists in the design of the template as a drum made of metal or plastic. In both cases the stencil rotates around a horizontal axis that is transverse to the web speed direction of the fabric.
  • the carrier element can also be designed as an endless belt. Such endless belts run over several cylindrical rollers, for example.
  • the colored substance to which water is applied can be conveyed through a carrier element designed as a sieve belt.
  • the seeping water is preferably collected in water channels or suctioned off with suction boxes.
  • the jet distributor is provided with outlet openings from which column-like or bar-like fluid jets emerge, depending on the shape.
  • a fluid such as water, is pumped into the jet distributor by high-pressure pumps.
  • FIG. 1 shows an inventive device for generating heart-shaped patterns on a fabric 1, in which the template 5 is designed as a band.
  • the belt runs as an endless belt with defined openings 6 in the form of small hearts over four cylindrical rollers 9.
  • the dyed fabric 1 is between the carrier element 2, which runs on two further cylindrical rollers 3, and the
  • Belt stencil 5 is conveyed from left to right in the direction of the arrow, while column-like fluid jets 4 hit the fabric web 1 vertically through the openings 6 of the stencil 5 from the outlet openings 8 from above, from a jet distributor, not shown.
  • a suction box 7 is located below the outlet openings 8 and the carrier element 2,
  • Fig. 2 shows an inventive device for generating heart-shaped patterns on a fabric 1
  • the template 5 is designed as a drum.
  • Small hearts can be seen as a pattern, which can be seen on the fabric 1 as washed-out color contours 10,
  • FIG 3 shows a device according to the invention, in which the dyed fabric 1 is conveyed in a curved path in the direction of the arrow between the template 5 and the carrier element 2,
  • the carrier element 2 is designed as an endless belt and is moved in the direction of the arrow by three rollers 3,
  • FIG. 5 shows a further variant analogous to FIG. 4, in which the carrier element 2 is designed as an endless belt and is moved over three rollers 3.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erzeugen von Mustern in gefärbten Stoffen (1) beschrieben, welches folgende Schritte umfasst: Befördern einer Endloslänge eines gefärbten Stoffes (1) einer vorbestimmten Breite auf einem Trägerelement (2) in eine Maschinenrichtung mit einer gewählten Bahngeschwindigkeit, Bereitstellen wenigstens eines Strahlverteilers über dem gefärbten Stoff (1), der auf dem Trägerelement (2) transportiert wird, wobei aus dem Strahlverteiler säulenartige oder balkenartige Fluidstrahlen (4) treten, die mit einem gewählten Verteilerdruck erzeugt werden und auf eine zugewandte Seite des gefärbten Stoffes (1) spritzen, der auf dem Trägerelement (2) transportiert wird, Auftreffen der Fluidstrahlen (4) auf die zugewandte Seite des gefärbten Stoffes (1), während dieser auf dem Trägerelement (2) in Maschinenrichtung transportiert wird, die Fluidstrahlen (4) vor dem Auftreffen auf die zugewandte Seite des gefärbten Stoffes (1) definierte Öffnungen (6) einer Schablone (5) passieren.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bemusterung von gefärbten Stoffen mittels Wasserstrahlbehandlung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung von Mustern in gefärbten Stoffen.
Bei einer Vielzahl von Textilerzeugnissen wird in einem bereits fertig gestellten Gewebe anschließend ein sichtbares Muster oder ein anderer Mustereffekt er- zeugt. Im Fall einer Färbung und bei Farbabdrucken werden oftmals additive Prozesse durchgeführt, bei denen den ungefärbten oder bereits voreingefärbten Textilerzeugnissen Farbstoffe oder Pigmente hinzugefügt werden. Ebenso denkbar ist ein subtraktiver Prozess der Entfernung von Farbe von einem bereits eingefärbten Textilerzeugnis. Auf diesem Fachgebiet sind verschiedene subtraktive Verfahren zur Behandlung von gefärbten Textilerzeugnissen bekannt, die jedoch verschiedene Nachteile aufweisen. So ist zum Beispiel der Ätzdruck ein subtraktives Druckverfahren, bei dem ein bereits gefärbtes Textilerzeugnis mit einer Paste aus Natriumhydroxid oder Natriumhydrogensulfit bedruckt wird, um die Farbe in den bereits bedruckten Bereichen zu zerstören. Die hierbei verwendete Ätzpaste kann zu schwerwiegenden Schädigungen des Textilerzeugnisses führen, wenn sie anschließend nicht sorgfältig ausgewaschen wird. Ein weiterer chemisch induzierter subtraktiver Prozess ist die Säurewäsche, bei der Farbe aus einem bereits zu einem Kleidungsstück verarbeiteten Textilerzeugnis entfernt wird. Bei der Säurewäsche werden Bimssteine in Chlorbleiche getränkt und dann zu einer Ladung von Kleidungsstücken in eine Industriewaschmaschine ohne Wasser gegeben. Die Ladung aus Steinen und Kleidungsstücken wird eine Zeit lang bewegt, und die Wirkung der Säure in Verbindung mit dem durch die Steine verursachten Abrieb erzielt den gewünschten Grad an Farbentfernung, wobei sich dies äußerst nachteilig auf die Textilfestigkeit und -haltbarkeit auswirken kann. Ein rein mechanischer, farbsubstraktiver Prozess liegt vor, wenn eine Steinwäsche ohne Zugabe von Säure durchgeführt wird. Hier erfolgt die Abfärbung allein durch Reibung, Abrieb und fehlende Waschechtheit der Farbe. Das Textil- erzeugnis bei der Steinwäsche ist geringerer Abnutzung und Beschädigung unterworfen als bei der Säurewäsche. In beiden Fällen kann jedoch die Aus- waschmusterung des Textilerzeugnisses nicht genau gesteuert werden und bei wiederholter Durchführung nicht in gleicher Qualität reproduziert werden.
Soweit chemische Substanzen bei der subtraktiven Musterung der Textilien eingesetzt werden, stellen diese Verfahren zudem eine große Umweltbelastung dar.
Vor diesem Hintergrund wurden Verfahren zur subtraktiven Farbmusterung von Gewebe durch Behandlung mit einem nicht ätzenden Fluid entwickelt, die die Fertigungsanlagen nicht beschädigen und verschleißen und das Textilerzeug- nissen nicht schädigen.
Ein Beispiel für eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Nassmusterung von Textilerzeugnissen wird in der EP 459 976 B1 beschrieben. Hierbei wird eine Bahn eines Textilerzeugnisses durch eine Musterungsstation befördert, wobei die befördernde Fördereinrichtung eine Stützoberfläche einschließt, die mit einem Muster aus massiven Bereichen und darin eingestreuten leeren Bereichen versehen ist. Das Textilerzeugnis ist flach in Kontakt mit der Stützoberfläche angeordnet, während es durch die Musterungsstation transportiert wird. Wasserstrahlen bilden einen Fluidvorhang, der nach unten auf das Textilerzeugnis gerichtet ist, während es auf der Stützoberfläche durch die Musterungsstation bewegt wird. Die Wasserstrahlen treffen auf dem Textilerzeugnis und die darunter befindliche gemusterte Stützoberfläche auf, so dass eine optische Eigenschaft des Textilerzeugnisses entsprechend dem aus massiven und leeren Bereichen bestehenden Mustern der Stützoberfläche verändert wird.
Ein weiteres Verfahren sowie eine Vorrichtung zur streifenförmigen Bemusterung von gefärbten Geweben mittels Wasserstrahlbehandlung werden durch die EP 1 012 369 B1 offenbart. Hier wird eine verbesserte Technik zur Erzeugung eines Streifenmusters in einem gefärbten Stoff durch Wasserstrahlbehandlung beschrieben. Die Erzeugung von Streifenmustern erfolgt hierbei ohne eine mit Musterung ausgestattete Trägerfläche, die unter dem Gewebe liegt. Auf diese Weise können Streifenmuster mit großen Kontrasten und verbesserter Deut- lichkeit erzeugt werden. Zudem können unterschiedliche Streifenmuster auf einfache Weise und kostengünstig ohne den Einsatz mustergesteuerter Düsen erzeugt werden.
Als Nachteil der bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Bemuste- rung von gefärbten Geweben mittels Wasserstrahlbehandlung treten entweder eine mindere Qualität der Bemusterung oder eine Einschränkung auf Muster in Streifenform auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens so- wie einer Vorrichtung zur Bemusterung von gefärbten Geweben mittels Wasserstrahlbehandlung, die eine Vielzahl von Mustern von hoher Musterungsqualität zulässt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach dem An- spruch 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Verfahren zum Erzeugen von Mustern in gefärbten Stoffen umfasst die fol- genden Schritte: Eine Endloslänge eines gefärbten Stoffes einer vorbestimmten Breite, also eine Stoffbahn, wird auf einem Trägerelement in einer Maschinenrichtung mit einer gewählten Bahngeschwindigkeit befördert. Die Bezeichnung Stoff schließt hierbei Gewebe, Gewirke und verfestigte Nonwovens ein. Wenigstens ein Strahlverteiler wird über dem auf dem Trägerelement transportier- ten Stoff bereitgestellt, wobei säulenartige oder balkenartige Fluidstrahlen, die mit einem gewählten Verteilerdruck erzeugt werden, auf eine zugewandte Seite des Stoffes spritzen, der auf dem Trägerelement transportiert wird. Die Fluidstrahlen treffen auf die zugewandte Seite des Stoffes, während dieser auf dem Trägerelement in Maschinenrichtung transportiert wird. Besonderheit in diesem Verfahren ist nun der Schritt, dass die Fluidstrahlen, die nach unten auf die zugewandte Seite des Stoffes spritzen, zuvor eine Schablone mit definierten Öffnungen passieren. Die Fluidstrahlen des Strahlverteilers treffen nur im Be- reich der Öffnungen der Schablone auf den gefärbten Stoff, und nur im Bereich der Öffnungen wird der Farbstoff aus dem gefärbten Stoff ausgewaschen. Damit erhält das Gewebe an diesen Stellen eine helle Färbung. Durch spezielle Gestaltung der Öffnungen in der Schablone können beliebige Muster in einem Stoff, beispielsweise einem Jeansstoff, erzeugt werden.
In einer bevorzugten Ausführungform des Verfahrens besteht die Schablone aus einem Endlosband. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht in der Ausbildung der Schablone als Trommel aus Metall oder Kunststoff. In beiden Fällen rotiert die Schablone um eine horizontale Achse, die quer zur Bahn- geschwindigkeitsrichtung des Stoffes verläuft.
Auch das Trägerelement kann als Endlosband ausgebildet sein. Solche Endlosbänder laufen beispielsweise über mehrere zylindrische Walzen.
Unterhalb des mit Wasser beaufschlagten gefärbten Stoffes kann dieser durch ein als Siebband ausgebildetes Trägerelement befördert werden. Das durchsickernde Wasser wird vorzugsweise in Wasserrinnen aufgefangen oder auch mit Saugkästen abgesaugt.
Der Strahlverteiler ist mit Austrittsöffnungen versehen, aus denen je nach Formgebung säulenartige oder balkenartige Fluidstrahlen austreten. Von geeigneten Hochdruckpumpen wird ein Fluid wie zum Beispiel Wasser mit hohem Druck in den Strahlverteiler befördert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von herzförmigen Mustern auf einer Stoffbahn 1 , bei der die Schablone 5 als Band ausgebildet ist. Das Band läuft als Endlosband mit definierten Öffnungen 6 in Form kleiner Herzen über vier zylindrische Walzen 9. Der gefärbte Stoff 1 wird zwischen dem Trägerelement 2, welches auf zwei weiteren zylindrischen Walzen 3 läuft, und der
Bandschablone 5 von links nach rechts in Pfeilrichtung befördert, während aus einem nicht dargestellten Strahlverteiler von oben aus den Austrittsöffnungen 8 säulenartige Fluidstrahlen 4 senkrecht durch die Öffnungen 6 der Schablone 5 auf die Stoffbahn 1 treffen. Unterhalb der Austrittsöffnungen 8 und des Trägerelements 2 befindet sich ein Saugkasten 7,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von herzförmigen Mustern auf einer Stoffbahn 1 , wobei die Schablone 5 als Trommel ausgebildet ist. Als Musterung sind kleine Herzen zu erkennen, die auf dem Stoff 1 als ausgewaschene Farbkonturen 10 erkennbar sind,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der der gefärbte Stoff 1 in einer gekrümmten Bahn in Pfeilrichtung zwischen der Schablone 5 und dem Trägerelement 2 befördert wird,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der das Trägerelement 2 als Endlosband ausgebildet ist und über drei Walzen 3 in Pfeilrich- tung bewegt wird,
Fig. 5 eine weitere Variante analog zur Figur 4, bei der das Trägerelement 2 als Endlosband ausgebildet ist und über drei Walzen 3 bewegt wird. Bezugszeichenliste:
1 gefärbter Stoff
2 Trägerelement
3 Walzen
4 Fluidstrahlen
5 Schablone
6 Öffnung
7 Saugkasten
8 Austrittsöffnung
9 Walzen
10 Farbkonturen

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Erzeugen von Mustern in gefärbten Stoffen (1 ), umfassend folgende Schritte:
Befördern einer Endloslänge eines gefärbten Stoffes (1) einer vorbestimmten Breite auf einem Trägerelement (2) in eine Maschinenrichtung mit einer gewählten Bahngeschwindigkeit,
Bereitstellen wenigstens eines Strahlverteilers über dem gefärbten Stoff (1 ), der auf dem Trägerelement (2) transportiert wird, wobei aus dem Strahlverteiler säulenartige oder balkenartige Fluidstrahlen (4) treten, die mit einem ge- wählten Verteilerdruck erzeugt werden und auf eine zugewandte Seite des gefärbten Stoffes (1) spritzen, der auf dem Trägerelement (2) transportiert wird,
Auftreffen der Fluidstrahlen (4) auf die zugewandte Seite des gefärbten Stoffes (1 ), während dieser auf dem Trägerelement (2) in Maschinenrichtung transportiert wird,
dadurch gekennzeichnet dass,
die Fluidstrahlen (4) vor dem Auftreffen auf die zugewandte Seite des gefärbten Stoffes (1 ) definierte Öffnungen (6) einer Schablone (5) passieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (5) als Endlosband ausgebildet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (5) als Trommel ausgebildet ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (2) als Endlosband ausgebildet ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidstrahlen (4) nach Durchtritt durch den gefärbten Stoff (1) in Saugkästen (7) abgesaugt werden.
6. Vorrichtung zur Erzeugung von Mustern in gefärbten Stoffen, umfassend ein Trägerelement (2) zur Beförderung einer Endloslänge eines gefärbten Stoffes (1) einer vorbestimmten Breite in eine Maschinenrichtung mit einer gewähl- ten Bahngeschwindigkeit, einen Strahlverteiler, der über dem gefärbten Stoff (1 ) angeordnet ist, welcher auf dem Trägerelement (2) transportiert wird, wobei der Strahlverteiler Austrittsöffnungen (8) für mit einem gewählten Verteilerdruck austretende Fluidstrahlen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine mit definierten Öffnungen (6) versehene Schablone (5) umfasst, die zwischen dem Strahlverteiler und dem gefärbten Stoff (1) angeordnet ist, der auf dem Trägerelement (2) in Maschinenrichtung mit einer gewählten Bahngeschwindigkeit befördert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schab- lone (5) als Endlosband ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (5) als Trommel ausgebildet ist.
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