WO2008138282A1 - Verfahren und vorrichtung zum färben eines textilen substrates - Google Patents

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WO2008138282A1
WO2008138282A1 PCT/DE2007/001524 DE2007001524W WO2008138282A1 WO 2008138282 A1 WO2008138282 A1 WO 2008138282A1 DE 2007001524 W DE2007001524 W DE 2007001524W WO 2008138282 A1 WO2008138282 A1 WO 2008138282A1
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liquor
dyeing
textile substrate
ozone
reactor
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PCT/DE2007/001524
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Nasir Ahmad
Irfan Ahmad Shalkh
Johannes Schmitz
Karl Ludwig GRÄFE
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Thies Gmbh & Co. Kg
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    • D06P1/94—General processes of dyeing or printing textiles, or general processes of dyeing leather, furs, or solid macromolecular substances in any form, classified according to the dyes, pigments, or auxiliary substances employed using dyes dissolved in solvents which are in the supercritical state

Definitions

  • the present invention relates to a method for dyeing a textile substrate having the features of the preamble of patent claim 1 and to an apparatus for carrying out the method having the features of the preamble of patent claim 13.
  • the textile substrate is brought into contact with a dyestuff or dyes containing dyeing liquor, wherein after a predetermined dyeing time, the dyed textile substrate is rinsed.
  • Seifprozeß is called, in principle, a multiple. Repetitive dilution process, so that there is a significant need for water.
  • a total liquor ratios are required which vary between 1:80 and 1: 200, this total liquor ratio resulting from the fact that the rinsing process must be repeated several times, for example between four and eight times.
  • this rinsing process on the one hand represents, on the one hand, a very time-consuming processing step and, on the other hand, a very water-intensive processing step.
  • the present invention has for its object to provide a method of the type specified, with which it is possible to make the dyeing of a textile substrate, in particular the dyeing of a textile substrate with reactive dyes, particularly economical.
  • the process according to the invention for dyeing a textile substrate provides that the textile substrate is brought into contact with a dyeing liquor containing at least one dyestuff and, after a predetermined dyeing time, during which as a rule the substrate is treated at an elevated temperature, the dyed textile substrate is rinsed.
  • a dyeing liquor containing at least one dyestuff
  • the dyed textile substrate is rinsed.
  • At least one dyestuff which is not fixed by the textile substrate and is still present in the dyebath, is destroyed by chemical and / or physical treatment to the extent that the dyebath is largely colorless thereafter So that the textile substrate is then rinsed with the thus discolored, original dyeing liquor.
  • the textile substrate is dyed according to a pad dwelling method or a pad damping method, it is in the method according to the invention, depending on the degree of pinching of the padding, it is first necessary to apply the dyeing liquor to the textile substrate. For this one needs about per kilo textile substrate six hundred to nine hundred grams of dyeing liquor.
  • the dyed textile substrate is then preferably rinsed in a liquor ratio of 1: 4 to 1: 6, in which case in this variant of the inventive method in the most favorable case, the first and only rinsing liquor then by the textile substrate unfixed and contained in the rinse liquor dye which is so far destroyed by a chemical and / or physical treatment that the rinse liquor thereafter is largely colorless, so that accordingly the textile substrate is rinsed with the largely decolourised liquor again , This destruction of the dye and rinsing with the then decolorized rinse liquor can, if necessary, be repeated several times.
  • this variant of the method according to the invention in comparison with the conventional pad-dwelling or pad-steaming method with respect to the water consumption during rinsing is significantly more advantageous, especially in the inventive method with liquor ratios of 1: 4.6 to 1: 6 , 9 can be worked.
  • the method according to the invention has, in addition to the advantages described above, further advantages.
  • the amounts of waste water are significantly reduced, which is expressed both in a reduced environmental impact and in a significantly more favorable cost structure. Due to the fact that in the method according to the invention 5 7 001524
  • the inventive method reu in the best case, only a single rinse, it is only necessary once to heat this single rinse, while in the prior art, which works with four to eight rinses, here again and again rinsing baths from room temperature to 80 0, for example C must be heated.
  • the inventive method waives a fleet change when rinsing (soaps)
  • the inventive method furthermore also allows a considerable time savings, so that the throughput of substrate to be dyed per given time unit is considerably increased by using the method according to the invention. This in turn leads to a significant saving in personnel capacity, whereby the economics of the method according to the invention is influenced positively shaping.
  • the textile substrates dyed and in particular rinsed by the process according to the invention have a fastness level, preferably a fastness to wet rubbing fastnesses, dry rubfastnesses, wash fastnesses and waterfastnesses and perspiration fastnesses conventional methods differ colored textile substrates.
  • the textile substrate is removed after the predetermined dyeing time from the dyeing liquor and thus from the apparatus used for the dyeing and transferred to another apparatus for rinsing.
  • the actual rinsing process is then carried out in such a way that the dye adhering to the textile substrate and not fixed is first transferred to the rinsing liquor, the rinse liquor loaded with unfixed dyestuff then being subjected to chemical and / or physical treatment.
  • a particularly suitable embodiment of the method according to the invention provides that in this case the at least one dye which is not fixed by the textile substrate and is present in the dyeing liquor or rinsing liquor is destroyed by a chemical treatment, wherein in particular this chemical treatment is an oxidative treatment.
  • the inventive method is varied so that the dyeing liquor is separated from the dyed textile substrate and thereafter the chemical and / or physical treatment of the dyeing liquor takes place, so that accordingly preferably the dyeing liquor via a bypass to the actual Dyeing apparatus is performed, and in this bypass the dyes contained in the dyeing liquor far enough to be changed by a suitable chemical and / or physical treatment, that arise by this treatment colorless degradation products of the dyes.
  • the dye liquor is then decolorized to be hereafter used as a colorless rinse liquor to rinse off again unfixed dye from the dyed textile substrate.
  • the resulting colored rinsing liquor is then treated as described above for the original dyeing liquor, so that it can accordingly be used again as a colorless rinsing liquor for further rinsing after the chemical and / or physical treatment.
  • the term "and / or" used in the present text means that the individual elements in the corresponding enumeration are to be seen both as an additive or as an alternative, wherein in the additive designation at least two elements of the enumeration are then combined with one another,
  • dye used in the singular does not just mean a single dye but also a mixture of different dyes should cover.
  • the dyeing liquor is drained off and replaced by a single rinsing liquor which is then subjected to chemical and / or physical treatment after contact with the dyed textile substrate so as to destroy the unfixed dyes contained therein to give colorless degradation products and thus a colorless liquor.
  • This alternative of the method according to the invention is always applied when the residual dye concentration in the dyeing liquor is so high that the effort for decolorization by means of the chemical and / or physical Treatment is too high and thus for economic reasons a one-off fleet change is cheaper.
  • the rinse liquor loaded with unfixed dyestuff is subsequently separated in a second step in a particularly suitable and economically advantageous manner
  • Third step of the non-fixed dye located in the rinsing liquor is so far destroyed by the chemical and / or physical treatment, that the rinsing liquor is largely colorless
  • the textile substrate is rinsed with the largely colorless rinsing liquor.
  • an alternative of the method according to the invention provides that in this case the first to fourth step is repeated several times, in particular two to fifteen times.
  • an embodiment of the method according to the invention provides that treatment with ozone is carried out here as a chemical treatment of the dyeing liquor and / or as a chemical treatment of the rinsing liquor, the treatment with ozone having the decisive advantage in that the ozone disintegrates within a very short time, ie a few seconds.
  • the dyed textile substrate is separated from the treatment stage of the dyeing liquor with ozone and / or from the treatment stage of the rinsing liquor with ozone, so that it is ensured accordingly that the ozone does not also affect such dyestuffs acting, which are already fixed to the textile substrate.
  • the process according to the invention is carried out in such a way that, depending on the measured redox potential, the measured ozone concentration and / or the measured pH, the amount of ozone fed into the reactor is controlled so that upon detection of a residual ozone in the decolourised liquor according to the amount of in the ⁇
  • Reactor-fed ozone is reduced.
  • the process according to the invention can be used in any dyeing process, in particular in the case of the pad-dwelling process or pad-steaming process briefly described in the introduction.
  • the dyed textile substrate is usually rinsed on a suitable system, be it continuously or discontinuously, after application and fixation of the dye, wherein in this variant of the method according to the invention then the rinse liquor is subjected to the chemical and / or physical treatment described above so as to destroy the dye contained in the rinse liquor so far that the rinse liquor is as far as possible colorless.
  • the method according to the invention is equally applicable to those dyeings which are based on a
  • Jigger in the normal or high temperature range are executed.
  • the process according to the invention is used in exhaust dyeing processes, since in this case, as described above, a dyeing liquor is available which can be treated physically and / or chemically correspondingly for decolorization.
  • the process according to the invention can likewise be used in yarn dyeings, be it in the form of cheese or strand dyeing, but it is also suitable if the textile substrate is dyed as a flat structure and preferably as an endless web strand by the process according to the invention, since In this case, the water savings mentioned above represent particularly clearly.
  • the present invention further relates to an apparatus for carrying out the erfindungsge- invention described above. ⁇
  • the device according to the invention for carrying out the method according to the invention described above has in particular a vessel for receiving the textile substrate to be dyed and a circulation system for the dyeing liquor, wherein the boiler and / or the circulation system a flowed through by the dyeing liquor reactor for carrying out the chemical and / or physical treatment of the liquor to be decolored (dye liquor at the end of the dyeing process and / or rinsing liquor) is assigned.
  • the device according to the invention described above has all the advantages analogously to those already described for the method according to the invention.
  • the device according to the invention permits a rational use of a textile substrate to be dyed after a pullout dyeing process, wherein disturbances and in particular undesired damage to the dyed textile substrate are avoided by the actual physical and / or chemical treatment for decolorizing the liquor a separate reactor is performed.
  • the vessel for receiving the textile substrate to be dyed or to be rinsed forms the reactor for carrying out the chemical and / or physical treatment.
  • a particularly suitable and space-saving embodiment of the device according to the invention suggests that in this case in the bottom region of the boiler, in which the actual coloring and rinsing takes place, a first tube system for the dyeing liquor is arranged, which the reactor via a first valve and a liquor pump connects the bottom of the boiler, the reactor is connected via a second pipe system and a second valve to the boiler for supplying the after treatment largely colorless dyeing liquor or rinse liquor.
  • the bottom portion of the boiler via a valve and a liquor pump with the reactor and the reactor itself connected via a valve to the boiler again, so that the actual treatment step for chemical and / or physical decolorization of the liquor in this as a bypass switched reactor takes place.
  • the respective dyeing liquor is thus fed to the reactor at the end of the actual dyeing with the aid of the liquor pump and a correspondingly open first valve, where the chemical and / or physical treatment of the liquor to destroy the dye and thus to decolorization thereof is carried out, so that then the second valve, the so decolourised liquor is supplied to the boiler again to initiate the actual rinsing process.
  • the device according to the invention that in this case the second Pipe system is associated with a heat exchanger.
  • At a. in another embodiment of the device according to the invention, at least one sensor for detecting the redox potential, the
  • the at least one sensor is arranged in the direction of flow of the liquor before the second valve, wherein preferably this second valve is then configured such that upon detection of an undesirable residual concentration of oxidizing agents and in particular ozone via the second valve of the j
  • the liquor flow is passed through a heat exchanger in order to drive off these unwanted residues and then the residue-free liquor is first fed to the boiler.
  • a third pipe system is assigned, which connects the air space in the reactor via a Restozonvernichter and a third valve with an exhaust fan.
  • a sensor for detecting the ozone concentration in the exhaust air is provided, so that, if necessary, a corresponding acoustic or optical alarm signal is generated before exhaust air enriched with ozone can enter the atmosphere accordingly.
  • another embodiment of the device according to the invention provides that the ozone generator is connected to a source of oxygen-enriched air, so that accordingly actual ozone production takes place immediately before its application.
  • the device according to the invention is used, in particular, for those dyeing processes which operate according to the exhaustion process, and accordingly the device according to the invention is accordingly adapted to the appearance of the material to be dyed.
  • the boiler for receiving the textile substrate to be dyed has a memory associated with the bottom region, wherein a deflection device for a web strand of the textile substrate is provided above the vessel. Furthermore, the deflection device for the web strand comprises a driven reel and / or a nozzle channel, so that accordingly during the dyeing and also during rinsing the web strand is laid continuously.
  • a second possibility which is used in particular for coloring a web in the wide and bound state, provides that in this case a cylindrical vessel is provided, which is equipped with a dyeing tree for receiving a web winding.
  • the third possibility forms the device according to the invention such that in this case the boiler has at least one holder for receiving at least one coil, in particular at least one cross-wound bobbin, so that accordingly this variant of the device according to the invention is adapted for the bobbin dyeing.
  • the circulation system through which the dyeing liquor during the actual dyeing process, the end of the dyeing process discolored dye liquor or the decolorized rinse liquor flows, a liquor circulating pump, a heat exchanger, a Farbansatz- container and / or a lint filter assigned.
  • the method according to the invention and the device according to the invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • the single figure shows a schematic illustration of the device according to the invention.
  • the illustrated in the single figure embodiment of the device generally designated 11 initially has a conventional dyeing system 10, which with a boiler
  • the web strand 13 is continuously transported through the vessel 12, wherein for the transport of this web strand
  • a driven reel 14 is used.
  • a liquor circulation system 16 is assigned to the bottom area 15 of the boiler 12, the respective treatment liquor being drawn off from the boiler 12 by means of a liquor circulating pump 17 and a heat exchanger 18 via this liquor circulation system 16 and fed into the boiler 12 again after the liquor has been heated up.
  • the web strand 13 is transported during the treatment by means of the reel 14 at a predetermined speed in the direction of arrow 19 a, wherein the transport speed usually varies between 200.m / min and 800 m / min.
  • the fleet circulation system 16 is associated with an unillustrated lint filter and a paint batch container.
  • a reactor 6 is provided in which the actual chemical and / or physical treatment of the dyeing liquor or the rinsing liquor is achieved.
  • the unfixed dye is subjected to a chemical treatment with ozone, so as to destroy the dye so far that colorless components are formed.
  • the reactor 6 is connected via a line 3 with an ozone generator 2, wherein in the ozone generator 2 via the line 1 with oxygen-enriched air is fed. Furthermore, the reactor 6 is connected on the input side via a first pipe system 19 to the bottom region 15 of the boiler 12, wherein a valve 20, a liquor pump 4 and a heat exchanger 5 are provided in the flow direction of the liquor from the boiler 12 to the reactor 6.
  • the reactor 6 is connected via a second pipe system 21, again as seen in the direction of flow of the liquor, via a sensor 7 and a second valve 22 to the bottom region 15 of the vessel 12.
  • the device shown in the figure operates as follows:
  • the dyeing system 10 is provided with the textile material web strand 13, for which purpose the web strand 13 is opened up as an endless web strand and positioned within the vessel 12.
  • Boiler in the lower area filled with dyeing liquor the fleet is pumped through the liquor circulation system 16 constantly during the actual dyeing and the web strand 13 is constantly transported.
  • Such a dyeing plant 10 and their operation have long been state of the art.
  • the dyeing liquor in the boiler 12 is continuously conveyed to the reactor 6 by opening the valve 20 and by means of the liquor pump 4 and the heat exchanger 5 via the first pipe system 19 Reactor 6, the liquor, which still contains remaining, not absorbed and fixed dye in the reactor 6 with
  • Ozone is applied.
  • the ozone is continuously prepared from the oxygen-enriched air, which is supplied via the line 1, in the ozone generator 2 and metered by means of the line 3 to the reactor in a predetermined amount.
  • the encouragensteuuhg the ozone is carried out to the effect that on the one hand, the reactor 6 abandoned fleet is colorless and on the other hand, no residual ozone is indicated on the provided in the second pipe system 21 sensor. Should residual ozone still be found here, however, the valves 20 and 22, which are provided in the pipe systems 19 and 21 and are opened during the treatment, are automatically closed. At the same time the pump 4 is turned off, so that immediately the process is interrupted in the reactor.
  • the so decolorized with the aid of ozone treatment liquor passes through the second pipe system 21 and the open valve 22 in the bottom portion 15 of the boiler and causes rinsing of the dyed web strand 13, which is constantly transported at a predetermined speed in the direction of arrow 19 a.
  • the boiler 12 can be ventilated and a dyed and properly rinsed web strand can be removed from the vessel 12, so that the dyeing and rinsing process described above can be carried out in particular at a total liquor ratio of 1: 4 to 1: 6.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Färben eines textilen Substrates, insbesondere zum Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, beschrieben, bei dem das textile Substrat mit einer mindestens einen Farbstoff enthaltenden Färbeflotte in Kontakt gebracht wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat gespült wird. Der durch das textile Substrat nicht fixierte und in der Färbeflotte vorhandene mindestens eine Farbstoff wird durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung soweit zerstört, daβ die Färbeflotte hiernach weitestgehend farblos ist, wobei das textile Substrat mit der weitestgehend entfärbten Flotte gespult wird. Eine Vorrichtung (11) zur Durchführung des Verfahrens weist eine Kessel (12) zur Aufnahme des zu färbenden textilen Substrates (13) und ein Zirkulationssystem (16) fur die Färbeflotte auf, wobei dem Kessel und/oder dem Zirkulationssystem ein von der Färbeflotte durchströmter Reaktor (6) zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung der zu entfärbenden Flotte zugeordnet ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Färben eines textilen
Substrates
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben eines textilen Substrates mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 13.
Um textile Substrate zu färben, und insbesondere um solche textilen Substrate zu färben, bei denen man als Farbstoff Reaktivfarbstoffe einsetzt, ist es bekannt, daß hierfür das textile Substrat mit einer den Farbstoff oder die Farbstoffe enthaltenden Färbeflotte in Kontakt gebracht wird, wobei nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat gespült wird.
Abhängig von dem jeweils ausgewählten Verfahren und der jeweils zur Verfügung stehenden Vorrichtung unterscheidet man dabei zwischen einem Klotz-Verweil-Verfahren, einem Klotz- Dämpf-Verfahren und einem Auszieh-Färbe-Verfahren, wobei jedoch allen Verfahren gemeinsam ist, daß nach Beendigung des eigentlichen Färbeprozesses ein Spülen erforderlich wird, um den nicht fixierten Farbstoff von dem dann gefärbten textilen Substrat zu entfernen.
Dieser, bei jedem konventionellen Färbeverfahren erforderliche Spülprozeß, der auch im Bereich der Reaktivfärbung als 2 P T/DE2007/001524
Seifprozeß bezeichnet wird, stellt im Prinzip ein vielfach. sich wiederholender Verdünnungsprozeß dar, so daß hierfür ein erheblicher Wasserbedarf besteht. So ist es beispielsweise möglich, im Rahmen des Ausziehfärbens eines Stranges einer textilen Warenbahn in einem Flottenverhältnis von 1:4 bis 1:6 zu arbeiten, d.h. man benötigt für ein Kilo zu färbendes textiles Substrat zwischen etwa 4 1 und 6 1 Wasser, während für den eigentlichen Spülprozeß insgesamt durchaus Flottenverhältnisse erforderlich sind, die zwischen 1:80 und 1:200 variieren, wobei sich dieses Gesamtflottenverhältnis daraus ergibt, daß der Spülprozeß mehrfach, so beispielsweise zwischen vier- und achtmal, wiederholt werden muß. Mit anderen Worten stellt dieser Spülprozeß insgesamt gesehen einerseits ein sehr zeitintensiver Verarbeitungsschritt und andererseits ein sehr wasserintensiver Verarbeitungsschritt dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, das Färben eines textilen Substrates, insbesondere das Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, besonders wirtschaftlich zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Färben eines textilen Substrates, insbesondere zum Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, sieht vor, daß das textile Sub- strat mit einer mindestens einen Farbstoff enthaltenden Färbeflotte in Kontakt gebracht wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit, während der in der Regel das Substrat bei einer erhöhten Temperatur behandelt wird, das gefärbte textile Substrat gespült wird. Im Unterschied zu den bekann- 3 01524
ten und eingangs beschriebenen Färbeverfahren wird jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren am Ende der Färbung der durch das textile Substrat nicht, fixierte und in der Färbeflotte noch vorhandene mindestens eine Farbstoff durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung soweit zerstört, daß die Färbeflotte hiernach weitestgehend farblos ist, so daß mit der derartig entfärbten, ursprünglichen Färbeflotte das textile Substrat dann gespült wird.
Konkret bedeutet die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein Ausziehfärbeverfahren, daß hier bei dem Ausziehfärbeverfahren am Ende der Färbung die Färbeflotte nicht in den Kanal abgelassen wird sondern die Färbeflotte derart einer chemischen und/oder physikalischen Behandlung unter- worfen wird, so daß hierdurch die ursprünglich farbige Färbeflotte weitestgehend entfärbt wird und hiernach zum Spülen des gefärbten textilen Substrates weiter verwendet werden kann. Dieser Entfärbungsprozeß kann dann kontinuierlich oder chargenweise so oft wiederholt werden, bis der auf dem tex- tilen Substrat noch vorhandene, nicht fixierte Farbstoff restlos entfernt ist, so daß insgesamt gesehen im günstigsten Fall bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl für die Färbung als auch für das Spülen nur eine einzige Flotte erforderlich ist. Hierdurch wird es durch Anwendung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens möglich, textile Substrate und insbesondere mit Reaktivfarbstoffen zu färbende textile Substrate bei einem Flottenverhältnis von 1:4 bis 1:6 zu färben und zu spülen, so daß im Vergleich zu dem eingangs geschilderten Stand der Technik für ein Kilo textiles Sub- strat bei Färben und Spülen vier bis sechs Liter Wasser benötigt werden.
Wird hingegen das textile Substrat nach einem Klotz-Verweil- verfahren oder einem Klotz-Dämpfverfahren gefärbt, so ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich, abhängig von dem Abquetschgrad des Klotzens zunächst die Färbeflotte auf das textile Substrat aufzubringen. Hierfür benötigt man etwa pro Kilo textiles Substrat sechshundert bis neunhundert Gramm Färbeflotte. Nach Ablauf einer vorgegebenen Verweilzeit bzw. Dämpfzeit wird dann das so gefärbte textile Substrat vorzugsweise in einem Flottenverhältnis von 1:4 bis 1:6 gespült, wobei dann bei dieser Variante des erfindungs- gemäßen Verfahrens im günstigsten Fall die erste und einzige Spülflotte dann den durch das textile Substrat nicht fixierte und in der Spülflotte enthaltene Farbstoff aufweist, der hiernach durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung so weit zerstört wird, daß die Spülflotte hiernach weitestgehend farblos ist, so daß dementsprechend das textile Substrat mit der weitestgehend entfärbten Flotte erneut gespült wird. Diese Zerstörung des Farbstoffes und das erneute Spülen mit der dann entfärbten Spülflotte kann, sofern erforderlich, mehrfach wiederholt werden. Somit ist auch diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Ver- gleich zu dem herkömmlichen Klotz-Verweil- oder Klotz-Dämpf- Verfahren bezüglich des Wasserverbrauchs beim Spülen deutlich vorteilhafter, zumal bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Flottenverhältnissen von 1:4,6 bis 1:6,9 gearbeitet werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Vorteilen noch weitere Vorteile auf. So ist zunächst festzuhalten, daß bedingt durch den erheblich reduzierten Wasserbedarf, der das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu einem konventionellen Verfahren besitzt, dementsprechend auch die Abwassermengen erheblich reduziert sind, was sich sowohl in einer reduzierten Umweltbelastung als auch in einer erheblich günstigeren Kostenstruktur ausdrückt. Bedingt dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfah- 5 7 001524
reu im günstigsten Fall nur mit einem einzigen Spülbad gearbeitet wird, ist es hierbei lediglich nur einmal erforderlich, dieses einzige Spülbad aufzuheizen, während beim Stand der Technik, der mit vier bis acht Spülbädern arbeitet, hier immer wieder diese Spülbäder von Raumtemperatur auf beispielsweise 80 0C aufgeheizt werden müssen. Insbesondere dadurch, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf einen Flottenwechsel beim Spülen (Seifen) verzichtet, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren desweiteren noch eine erhebliche Zeitersparnis, so daß der Durchsatz an zu färbenden Substrat pro vorgegebener Zeiteinheit erheblich durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht wird. Dies wiederum führt zu einer deutlichen Einsparung an Personalkapazität, wodurch die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfah- rens prägend positiv beeinflußt wird. Überraschend für die Fachwelt konnte zudem festgestellt werden, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbten und insbesondere gespülten textilen Substrate ein Echtheitsniveau, vorzugsweise ein Echtheitsniveau in bezug auf Naßreibechtheiten, Trocken- reibechtheiten, Waschechtheiten sowie Wasserechtheiten und Schweißechtheiten, aufwiesen, die sich nicht von den nach herkömmlichen Verfahren gefärbten textilen Substraten unterscheiden.
Bei einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das textile Substrat nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit aus der Färbeflotte und damit aus dem für die Färbung verwendeten Apparat entnommen und in einen anderen Apparat zum Spülen überführt . In diesem anderen Apparat wird dann der eigentliche Spülprozeß derart durchgeführt, daß der an dem textilen Substrat anhaftende und nicht fixierte Farbstoff zunächst in die Spülflotte überführt wird, wobei die so mit nicht fixiertem Farbstoff beladene Spülflotte dann der chemischen und/oder physikalischen Behandlung unter- ß T DE2007/001524
worfen wird, so daß nach der Behandlung die Spülflotte wei- testgehend farblos ist und -falls erforderlich- zum erneuten Spülen verwendet werden kann. Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist den Vorteil auf, daß der Spül- prozeß in dem anderen Apparat, der im Vergleich zum eigentlichen Färbeapparat technisch weniger aufwendig konstruiert ist, durchgeführt wird, wodurch ein derartiger Arbeitsablauf besonders kostensparend ablaufen kann.
Eine besonders geeignete Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß hierbei der durch das textile Substrat nicht fixierte und in der Färbeflotte bzw. Spülflotte vorhandene mindestens eine Farbstoff durch eine chemische Behandlung zerstört wird, wobei insbesondere diese chemische Behandlung eine oxidative Behandlung ist.
Grundsätzlich kommen für diese chemische und vorzugsweise oxidative Behandlung alle Chemikalien in Frage, die es erlauben, den Farbstoff so weit zu zerstören, daß hierbei farblose Abbauprodukte resultieren, wobei hierfür vorzugsweise Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure oder Natriumhypochlorit eingesetzt wird.
Besonders geeignet ist es jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn die zuvor beschriebene oxidative Behandlung der Färbeflotte am Ende der eigentlichen Färbung eine Behandlung mit Ozon umfaßt oder ausschließlich durch eine Behandlung mit Ozon herbeigeführt wird, wobei festgestellt wurde, daß gerade Ozon eine Vielzahl von unterschiedlichen Farbstoffen und Farbstoffgruppen innerhalb von kürzester
Zeit, d.h. innerhalb von wenigen Sekunden bis zu einigen Minuten, so weit zerstört, daß farblose Farbstoffabbauprodukte resultieren, die keine oder nur eine geringe Substantivität zum textilen Substrat besitzen. Grundsätzlich besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit, die Färbeflotte am Ende der eigentlichen Färbung einbadig so weit zu behandeln, daß der nicht fixierte Farbstoff, der sich noch in der Färbeflotte und auf der Oberfläche des textilen Substrates befindet, durch die chemische und/oder physikalische Behandlung entfärbt wird. Besonders geeignet ist es jedoch, wenn das erfindungsgemäße Verfahren so variiert wird, daß die Färbeflotte von dem ge- färbten textilen Substrat abgetrennt wird und hiernach die chemische und/oder physikalische Behandlung der Färbeflotte erfolgt, so daß dementsprechend vorzugsweise die Färbeflotte über einen Bypass zum eigentlichen Färbeapparat geführt wird, und in diesem Bypass die in der Färbeflotte enthalte- nen Farbstoffe soweit durch eine geeignete chemische und/oder physikalische Behandlung verändert werden, daß durch diese Behandlung farblose Abbauprodukte der Farbstoffe entstehen. Dementsprechend ist dann die Färbeflotte entfärbt, daß sie hiernach als farblose Spülflotte verwendet wird, um erneut nicht fixierten Farbstoff von dem gefärbten textilen Substrat abzuspülen. Die dabei anfallende, farbige Spülflotte wird anschließend so behandelt, wie dies zuvor für die ursprüngliche Färbeflotte beschrieben ist, so daß sie dementsprechend nach der chemischen und/oder physika- lischen Behandlung erneut als farblose Spülflotte zum weiteren Spülen verwendet werden kann.
Klarstellend sei angemerkt, daß der in dem vorliegenden Text verwendete Begriff "und/oder" bedeutet, daß die einzelnen Elemente bei der entsprechenden Aufzählung sowohl additiv oder alternativ zu sehen sind, wobei bei der additiven Benennung dann mindestens zwei Elemente der Aufzählung miteinander kombiniert sind, während der im Singular verwendete Begriff Farbstoff selbstverständlich nicht nur einen einzi- gen Farbstoff sondern auch eine Mischung von verschiedenen Farbstoffen abdecken soll.
Unter physikalischer Behandlung im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sind alle Behandlungen zu verstehen, die geeignet sind, den Farbstoff so weit zu zerstören, daß hierdurch farblose Abbauprodukte entstehen. Dementsprechend kann dann die so entfärbte Flotte für den eigentlichen Spülprozeß verwendet werden.
Besonders geeignet ist es, wenn diese physikalische Behandlung dadurch erfolgt, daß die jeweils zu behandelnde farbige Flotte mit UV-Licht bestrahlt wird und/oder daß hierbei ein elektro-chemisches Verfahren angewendet wird, bei dem mit speziellen diamantbeschichteten Elektroden, die auch in der Fachterminologie als CVD-Elektroden bezeichnet werden, gearbeitet wird.
Wie bereits vorstehend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dargelegt worden ist, wird das gefärbte textile Substrat am
Ende der Färbung im günstigen Fall ausschließlich mit der entfärbten Färbeflotte gespült, wobei jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auszuschließen ist, daß am Ende der Färbung, bei der es sich vorzugsweise um eine Auszieh- färbung handelt, die Färbeflotte abgelassen und durch eine einzige Spülflotte ersetzt wird, die dann nach Kontakt mit dem gefärbten textilen Substrat der chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterzogen wird, um so die darin enthaltenen nicht fixierten Farbstoffe so weit zu zerstören, daß farblose Abbauprodukte und somit eine farblose Flotte entstehen. Diese Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens wird immer dann angewandt, wenn in der Färbeflotte die Restfarbstoffkonzentration so hoch ist, daß der Aufwand zur Entfärbung mittels der chemischen und/oder physikalischen Behandlung zu hoch und somit aus wirtschaftlichen Erwägungen ein einmaliger Flottenwechsel günstiger ist.
Besonders geeignet und wirtschaftlich günstig ist es jedoch bei einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das textile Substrat in einem ersten Schritt mit der entfärbten Flotte gespült wird, hiernach in einem zweiten Schritt die mit nicht fixiertem Farbstoff beladene Spül- flotte abgetrennt wird, in einem dritten Schritt der in der Spülflotte befindliche nicht fixierte Farbstoff durch die chemische und/oder physikalische Behandlung so weit zerstört wird, daß die Spülflotte weitestgehend farblos ist, und in einem vierten Schritt das textile Substrat mit der weitgehend farblosen Spülflotte gespült wird.
Abhängig davon, welches textile Substrat nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit welchen Farbstoffen und in welcher Farbtiefe gefärbt wird, sieht eine Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß hierbei der erste bis vierte Schritt mehrfach, insbesondere zwei- bis fünfzehnfach, wiederholt wird.
Wie bereits zuvor als besonders vorteilhaft herausgestellt wurde, sieht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens vor, daß hierbei als chemische Behandlung der Färbeflotte und/oder als chemische Behandlung der Spülflotte eine Behandlung mit Ozon ausgeführt wird, wobei die Behandlung mit Ozon den entscheidenden Vorteil hat, daß das Ozon innerhalb von kürzester Zeit, d.h. von einigen wenigen Sekunden, wieder zerfällt. Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren den Steuer- und Regelaufwand sowie den Sicherheitsaufwand zu reduzieren, bietet es sich an, die Behandlung mit Ozon in einem dem jeweiligen Färbeapparat oder dem Spülaggregat zugeordneten Reaktor durchzuführen, wobei dieser Reaktor konti- ^
nuierlich von der zu entfärbenden Färbeflotte und/oder der zu entfärbenden Spülflotte durchströmt wird. Mit anderen Worten trennt man bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das gefärbte textile Substrat von der Be- handlungsstufe der Färbeflotte mit Ozon und/oder von der Behandlungsstufe der Spülflotte mit Ozon ab, so daß dementsprechend sichergestellt ist, daß das Ozon nicht auch auf solche Farbstoffe einwirkt, die bereits an dem textilen Substrat fixiert sind.
Um bei der zuvor beschriebenen besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sicherzustellen, daß keine noch mit Restozon beladene entfärbte Flotte (Färbeflotte oder Spülflotte) in Kontakt mit dem gefärbten tex- tilen Substrat gelangt, hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn am Auslauf des Reaktors eine Redoxpotentialmessung, eine Ozonmessung und/oder eine pH-Messung der mit Ozon behandelten Flotte durchgeführt wird. Sollten die entsprechenden Meßwerte dann die Anwesenheit von Restozon in der entsprechend behandelten Flotte aufweisen, kann dieses Restozon durch eine kurzfristige Temperaturerhöhung aus der Flotte entfernt werden, was vorrichtungsmäßig beispielsweise dadurch gelöst werden kann, daß hier ein weiterer Bypass vorgesehen ist, der dann mit einer derartigen, Restozon auf- weisenden Flotte über entsprechende Ventileinstellungen angesteuert wird.
Als weitere Möglichkeit oder zusätzlich zu der zuvor angesprochenen Variante wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren derartig gearbeitet, daß abhängig von dem gemessenen Redoxpotential, der gemessenen Ozonkonzentration und/oder von dem gemessenen pH-Wert die Menge an in den Reaktor eingespeistem Ozon gesteuert wird, so daß bei Feststellung eines Restozons in der entfärbten Flotte entsprechend die Menge an in den χχ
Reaktor eingespeisten Ozon reduziert wird.
Grundsätzlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei jedem Färbeverfahren anwenden, so insbesondere bei den ein- gangs kurz beschriebenen Klotz-Verweil-Verfahren oder Klotz- Dämpf-Verfahren. Hierbei wird in der Regel nach Applikation und Fixierung des Farbstoffes das so gefärbte textile Substrat auf einer geeigneten Anlage, sei es kontinuierlich oder diskontinuierlich, gespült, wobei bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dann die Spülflotte der zuvor beschriebenen chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterzogen wird, um so den in der Spülflotte enthaltenen Farbstoff so weit zu zerstören, daß die Spülflotte wei- testgehend farblos ist. Ebensosehr ist das erfindungsgemäße Verfahren auf solche Färbungen anzuwenden, die auf einem
Jigger im Normal- oder Hochtemperaturbereich ausgeführt werden. Besonders geeignet ist es jedoch, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei Auszieh-Färbeverfahren verwendet wird, da hierbei, wie eingangs beschrieben, eine Färbeflotte zur Verfügung steht, die entsprechend zur Entfärbung physikalisch und/oder chemisch behandelt werden kann. Ebenso bestehen keinerlei Begrenzungen dahingehend, in welcher Aufmachungsform des textilen Substrates das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird. So kann das erfindungsgemäße Ver- fahren ebenso bei Garnfärbungen, sei es bei Kreuzspul- oder Strangfärbungen, eingesetzt werden, wobei es jedoch auch dann geeignet ist, wenn das textile Substrat als Flächengebilde und vorzugsweise als endloser Warenbahnstrang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbt wird, da sich hierbei die zuvor angesprochenen Wasserersparnisse besonders deutlich darstellen.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsge- ^
mäßen Verfahrens, mit der es möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich durchzuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens weist insbesondere einen Kessel zur Aufnahme des zu färbenden textilen Substrates und ein Zirkulationssystem für die Färbeflotte auf, wobei dem Kessel und/oder dem Zirkulationssystem ein von der Färbeflotte durchströmter Reaktor zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung der zu entfärbenden Flotte (Färbeflotte am Ende des Färbeprozesses und/oder Spülflotte), zugeordnet ist.
Die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung weist sinngemäß alle die Vorteile auf, wie diese zuvor bereits für das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben sind. Insbesondere erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine rationelle Anwendung eines nach einem Auszieh-Färbeverfahren zu färbenden textilen Substrat, wobei Störungen und insbeson- dere eine unerwünschte Beschädigung des gefärbten textilen Substrates dadurch vermieden werden, daß die eigentliche physikalische und/oder chemische Behandlung zur Entfärbung der Flotte in einem separaten Reaktor durchgeführt wird.
Ebenso ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, bei der der Kessel zur Aufnahme des zu färbenden oder des zu spülenden textilen Substrates den Reaktor zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung ausbildet. Mit anderen Worten bildet bei dieser Ausführungsform der Färbekessel selbst oder der zuvor beim erfindungsgemäßen Verfahren beschriebene, separat hiervon angeordnete andere Apparat, in den das gefärbte aber noch nicht gespülte textile Substrat zum Spülen überführt wird, den eigentlichen Reaktor aus, so daß im Färbekessel im ^
Anschluß an die Färbung oder im anderen Apparat die chemische und/oder physikalische Behandlung ausgeführt wird.
Eine besonders geeignete und platzsparende Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schlägt vor, daß hierbei im Bodenbereich des Kessels, in dem die eigentliche Färbung und das Spülen stattfindet, ein erstes Rohrsystem für die Färbeflotte angeordnet ist, das den Reaktor über ein erstes Ventil und über eine Flottenpumpe mit dem Bodenbereich des Kessels verbindet, wobei der Reaktor über ein zweites Rohrsystem und ein zweites Ventil mit dem Kessel zur Zufuhr der nach der Behandlung weitestgehend farblosen Färbeflotte oder Spülflotte verbunden ist. Allgemein gesprochen ist somit der Bodenbereich des Kessels über ein Ventil und eine Flotten- pumpe mit dem Reaktor und der Reaktor selbst über ein Ventil mit dem Kessel wieder verbunden, so daß der eigentliche Behandlungsschritt zur chemischen und/oder physikalischen Entfärbung der Flotte in diesem als Bypass geschalteten Reaktor erfolgt. Die jeweilige Färbeflotte wird somit am Ende der eigentlichen Färbung mit Hilfe der Flottenpumpe und einem entsprechend geöffneten ersten Ventil dem Reaktor zugeführt, dort wird die chemische und/oder physikalische Behandlung der Flotte zum Zerstören des Farbstoffes und somit zur Entfärbung desselben durchgeführt, so daß dann über das zweite Ventil die so entfärbte Flotte dem Kessel wieder zugeführt wird, um den eigentlichen Spülprozeß zu initiieren.
Um bei der zuvor beschriebenen Variante der erfindungs- gemäßen Vorrichtung die erforderlichen Temperaturkonstanz sicherzustellen und um desweiteren, sollte es notwendig werden, unerwünschte Rückstände an Ozon und/oder anderen Oxida- tionsmitteln aus der entfärbten, zum Kessel zurückströmenden Flotte zu entfernen, sieht eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß hierbei dem zweiten Rohrsystem ein Wärmetauscher zugeordnet ist.
Desweiteren kann bei einer . anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dem zweiten Rohrsystem minde- stens ein Sensor zur Erfassung des Redoxpotentials, der
Ozonkonzentration und/oder des pH-Wertes zugeordnet sein, so daß über den mindestens einen Sensor unerwünschte Rückstände an Oxidationsmitteln und insbesondere unerwünschte Rückstände an Ozon zu einem Zeitpunkt erfaßt werden, bevor eine derartig mit Restoxidationsmitteln bzw. mit restlichen Ozon beladene Flotte in Kontakt mit dem gefärbten textilen Substrat gelangt, was möglicherweise zu Fehlern führen kann. Um eine derartige Fehlerquelle auszuschließen, ist der mindestens eine Sensor in Strömungsrichtung der Flotte gesehen vor dem zweiten Ventil angeordnet, wobei vorzugsweise dieses zweite Ventil dann derart ausgestaltet ist, daß beim Feststellen einer unerwünschten Restkonzentration an Oxidationsmitteln und insbesondere an Ozon über das zweite Ventil der j eweilige Flottenstrom beispielsweise über einen Wärme- tauscher geleitet wird, um diese unerwünschten Rückstände auszutreiben und dann erst die rückstandsfreie Flotte dem Kessel zugeleitet wird.
Bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen der nicht fixierte Farbstoff aus der Färbeflotte oder aus der Spülflotte- mittels einer Behandlung mit Ozon so weit zerstört wird, daß hieraus farblose Bestandteile entstehen, bietet es sich an, dem Reaktor eine Einrichtung zur Erzeugung von Ozon zuzuordnen, wobei derartige Einrichtungen an sich im Stand der Technik bekannt sind.. Selbstverständlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Reaktor dadurch mit Ozon zu beaufschlagen, daß hier entsprechende Ozon-Vorratstanks vorgesehen sind. Diese Variante bietet sich insbesondere dann an, wenn die Färbeflotte am Ende des jg
eigentlichen Färbeverfahrens noch eine hohe Konzentration an nicht fixierten Farbstoff aufweist, so daß dementsprechend eine erhöhte Ozonmenge im Reaktor gebraucht wird, um dieses restlichen, nicht fixierten Farbstoff durch die Ozonbehand- lung so weit zu zerstören, daß farblose Bestandteile hieraus entstehen.
Aus Sicherheitsgründen empfiehlt es sich, daß bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dem Reaktor ein drittes Rohrsystem zugeordnet ist, das den Luftraum im Reaktor über einen Restozonvernichter und einem dritten Ventil mit einem Abluftgebläse verbindet. Hierbei ist es desweiteren besonders vorteilhaft, wenn ein Sensor zur Erfassung der Ozonkonzentration in der Abluft vorgesehen ist, so daß ggf. ein entsprechendes akustische oder optisches Alarmsignal erzeugt wird, bevor entsprechend mit Ozon angereicherte Abluft in die Atmosphäre gelangen kann.
Um stets eine genügende Menge an für die Behandlung der Fär- beflotte oder der Spülflotte erforderliches Ozon zur Verfügung zu haben, sieht eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß der Ozonerzeuger mit einer Quelle für mit Sauerstoff angereicherter Luft verbunden ist, so daß dementsprechend die eigentliche Ozonerzeugung unmit- telbar vor seiner Anwendung hieraus besonders schnellt erfolgt.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere für solche Färbeverfahren angewen- det, die nach dem Auszieh-Verfahren arbeiten, wobei dementsprechend dann die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend an die Aufmachung des zu färbenden Gutes angepaßt ist.
So sieht die erste Möglichkeit vor, daß hierbei der Kessel zur Aufnahme des zu färbenden textilen Substrates einen dem Bodenbereich zugeordneten Speicher aufweist, wobei oberhalb des Kessels eine Umlenkeinrichtung für einen Warenbahnstrang des textilen Substrates vorgesehen ist. Desweiteren umfaßt die Umlenkeinrichtung für den Warenbahnstrang eine angetriebene Haspel und/oder einen Düsenkanal, so daß dementsprechend während der Färbung und auch während des Spülens der Warenbahnstrang kontinuierlich verlegt wird.
Eine zweite Möglichkeit, die insbesondere zur Färbung einer Warenbahn im breiten und gebundenen Zustand dient, sieht vor, daß hierbei ein zylindrischer Kessel vorgesehen ist, der mit einem Färbebaum zur Aufnahme eines Warenbahnwickels bestückt wird.
Die dritte Möglichkeit bildet die erfindungsgemäßen Vorrichtung derart weiter, daß hierbei der Kessel mindestens eine Halterung zur Aufnahme von mindestens einer Spule, insbesondere mindestens einer Kreuzspule, aufweist, so daß dement- sprechend diese Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Spulenfärberei angepaßt ist .
Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren oder bei der Behandlung des zu färbenden textilen Substrates in der erfindungs- gemäßen Vorrichtung zu verhindern, daß hierbei unerwünscht eine Störung des Verfahrensablaufs eintritt, ist dem Zirkulationssystem, durch die die Färbeflotte während des eigentlichen Färbeprozesses, die zum Ende des Färbeprozesses entfärbte Färbeflotte oder die entfärbte Spülflotte strömt, eine Flottenumwälzpumpe, ein Wärmetauscher, ein Farbansatz- behälter und/oder ein Flusenfilter zugeordnet .
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Un- ^
teransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Hierbei zeigt die einzige Figur eine schematische Abbildung der er- findungsgemäßen Vorrichtung.
Die in der einzigen Figur abgebildete Ausführungsform der insgesamt mit 11 bezeichneten Vorrichtung weist zunächst eine herkömmliche Färbeanlage 10 auf, die mit einem Kessel
12 zur Aufnahme eines zu färbenden Warenbahnstranges 13 versehen ist. Während der Färbung und des Spülens wird der Wa- renbahnstrang 13 kontinuierlich durch den Kessel 12 trans- portiert, wobei für den Transport dieses Warenbahnstranges
13 bei der gezeigten Ausführungsform eine angetriebene Haspel 14 dient .
Dem Bodenbereich 15 des Kessels 12 ist ein Flottenzirkula- tionssystem 16 zugeordnet, wobei über dieses Flottenzirkulationssystem 16 die jeweilige Behandlungsflotte mittels einer Flottenumwälzpumpe 17 und einem Wärmetauscher 18 aus dem Kessel 12 abgezogen und erneut nach Aufheizung der Flotte in den Kessel 12 eingespeist wird. Der Warenbahnstrang 13 wird während der Behandlung mittels der Haspel 14 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Pfeilrichtung 19 a transportiert, wobei die Transportgeschwindigkeit üblicherweise zwischen 200.m/min und 800 m/min variiert. Desweiteren ist dem Flottenzirkulationssystem 16 ein nicht abgebildetes Flusen- filter und ein Farbansatzbehälter zugeordnet.
In einem Bypass zur Färbeanlage 10 ist ein Reaktor 6 vorgesehen, in dem die eigentliche chemische und/oder physikalische Behandlung der Färbeflotte bzw. der Spülflotte er- Jg
folgt, wobei bei der gezeigten Ausführungsform der nicht fixierte Farbstoff einer chemischen Behandlung mit Ozon unterworfen wird, um so den Farbstoff so weit zu zerstören, daß farblose Bestandteile entstehen. Der Reaktor 6 ist über eine Leitung 3 mit einem Ozonerzeuger 2 verbunden, wobei in dem Ozonerzeuger 2 über die Leitung 1 mit Sauerstoff angereicherte Luft eingespeist wird. Desweiteren ist der Reaktor 6 eingangseitig über ein erstes Rohrsystem 19 mit dem Bodenbereich 15 des Kessels 12 verbunden, wobei in Strömungsrich- tung der Flotte vom Kessel 12 zum Reaktor 6 gesehen ein Ventil 20, eine Flottenpumpe 4 und ein Wärmetauscher 5 vorgesehen sind.
Desweiteren ist der Reaktor 6 über ein zweites Rohrsystem 21, wieder in Strömungsrichtung der Flotte gesehen, über einen Sensor 7 und ein zweites Ventil 22 mit dem Bodenbereich 15 des Kessels 12 verbunden.
Schließlich mündet vom Reaktor 6 ein drittes Rohrsystem 23 zu einem Abluftgebläse 9, das den im Reaktor 6 vorhandenen Luftraum über einen Restozonvernichter 8 mit dem Abluftgebläse 9 verbindet, wobei das Abluftgebläse 9 zur Atmosphäre hin offen ist.
Die in der Figur abgebildete Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Zunächst wird die Färbeanlage 10 mit dem textilen Warenbahn- strang 13 versehen, wobei zu diesem Zweck der Warenbahn- strang 13 als endloser Warenbahnstrang aufgemacht und inner- halb des Kessels 12 positioniert wird. Hiernach wird der
Kessel im unteren Bereich mit Färbeflotte gefüllt, wobei die Flotte über das Flottenzirkulationssystem 16 ständig während der eigentlichen Färbung umgepumpt und der Warenbahnstrang 13 ständig transportiert wird. Eine derartige Färbeanlage 10 und ihre Betriebsweise gehören schon seit langem zum Stand der Technik.
Nachdem die Färbung nunmehr in der Färbeanlage 10 abge- schlössen ist, wird die in dem Kessel 12 befindliche Färbeflotte durch Öffnen des Ventiles 20 und mit Hilfe der Flottenpumpe 4 und über den Wärmetauscher 5 über das erste Rohrsystem 19 kontinuierlich zum Reaktor 6 gefördert, wobei im Reaktor 6 die Flotte, die noch restlichen, nicht aufge- zogenen und fixierten Farbstoff enthält, im Reaktor 6 mit
Ozon beaufschlagt wird. Hierbei wird das Ozon kontinuierlich aus der mit Sauerstoff angereicherten Luft, die über die Leitung 1 zugeführt wird, im Ozonerzeuger 2 erstellt und mittels der Leitung 3 dem Reaktor in einer vorgegebenen Menge zudosiert. Die Mengensteueruhg des Ozons erfolgt dahingehend, daß einerseits die den Reaktor 6 verlassene Flotte farblos ist und andererseits an dem im zweiten Rohrsystem 21 vorgesehenen Sensor kein Restozon mehr anzeigt wird. Sollte hier jedoch noch Restozon festgestellt werden, werden die Ventile 20 und 22, die in den Rohrsystemen 19 und 21 vorgesehen sind und während der Behandlung geöffnet sind, automatisch geschlossen. Gleichzeitig wird die Pumpe 4 abgestellt, so daß augenblicklich der Prozeß im Reaktor unterbrochen wird.
Die so mit Hilfe der Ozonbehandlung entfärbte Flotte gelangt über das zweite Rohrsystem 21 und das geöffnete Ventil 22 in den Bodenbereich 15 des Kessels und bewirkt ein Spülen des gefärbten Warenbahnstranges 13 , der mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Pfeilrichtung 19 a ständig transportiert wird.
Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, die abhängig ist von dem zu färbenden Substrat, dem ausgewählten Farbstoff, der ^
Farbtiefe, dem Flottenverhältnis und/oder der Beladungsmenge des Kessels 12 sowie der Transportgeschwindigkeit wird dieser Spülprozeß nunmehr beendet, wobei das im System verbleibende Restozon, insbesondere das im Reaktor befindliche Restozon, über den Restozonvernichter 8 zerstört wird, so daß über das Abluftgebläse 9 ozonfreie Abluft aus dem System abgeführt werden kann.
Hiernach kann der Kessel 12 belüftet und ein gefärbter und einwandfrei gespülter Warenbahnstrang dem Kessel 12 entnommen werden, so daß der zuvor beschriebene Färbe- und Spülvorgang insbesondere bei einem Gesamtflottenverhältnis von insgesamt 1:4 bis 1:6 durchgeführt werden kann.

Claims

^Patentansprüche
1. Verfahren zum Färben eines textilen Substrates, insbesondere zum Färben eines textilen Substrates mit Reaktivfarbstoffen, bei dem das textile Substrat mit einer mindestens einen Farbstoff enthaltenden Färbeflotte in Kontakt gebracht wird und nach Ablauf einer vorgegebenen Färbezeit das gefärbte textile Substrat gespült wird, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das textile Substrat nicht fixierte und in der Färbeflotte vorhandene mindestens eine Farbstoff durch eine chemische und/oder physikalische Behandlung so- weit zerstört wird, daß die Färbeflotte hiernach weitest- gehend farblos ist, und daß das textile Substrat mit der weitestgehend entfärbten Flotte gespült wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Substrat nach Ablauf der vorgegebenen Färbezeit aus der Färbeflotte entnommen und in einen Apparat zum Spülen überführt wird, wobei die mit nicht fixierten Farbstoff beladene Spülflotte der chemischen und/oder physikalischen Behandlung unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der durch das textile Substrat nicht fixierte und in der Färbeflotte oder der Spülflotte vorhandene mindestens eine Farbstoff durch eine chemische Behandlung zerstört wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als chemische Behandlung eine oxidative Behandlung durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als oxidative Behandlung eine Behandlung mit Ozon durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß die Färbeflotte von dem gefärbten textilen Substrat abgetrennt wird und hiernach die chemische und/oder physikalische Behandlung der Färbeflotte erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Substrat ausschließlich mit der entfärbten
Flotte gespült wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , daß das textile Substrat in einem ersten Schritt mit der ent- färbten Färbeflotte gespült wird, daß hiernach in einem zweiten Schritt die mit nicht fixiertem Farbstoff beladene Spülflotte abgetrennt wird, daß in einem dritten Schritt der in der Spülflotte befindliche nicht fixierte Farbstoff durch die chemische und/oder physikalische Behandlung so weit zer- stört wird, daß die Spülflotte weitestgehend farblos ist, und daß in einem vierten Schritt das textile Substrat mit der weitgehend farblosen Spülflotte gespült wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bis vierte Schritt mehrfach, insbesondere zwei- bis fünfzehnfach, wiederholt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als chemische Behandlung der Fär- beflotte und/oder der Spülflotte die Behandlung mit Ozon ausgeführt wird und daß die Behandlung mit Ozon in einem dem jeweiligen Färbeapparat zugeordneten Reaktor durchgeführt wird, der kontinuierlich von der Färbeflotte und/oder der Spülflotte durchströmt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslauf des Reaktors eine Redoxpotentialmessung, eine Ozonmessung und/oder eine pH-Messung der mit Ozon behandel- ten Flotte durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von dem gemessenen Redoxpotential, der gemessenen Ozonkonzentration und/oder von dem gemessenen pH-Wert die Menge an in den Reaktor eingespeistem Ozon gesteuert wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als textiles Substrat ein Flächengebilde gefärbt wird.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Kessel zur Aufnahme des zu färbenden textilen Substrates und einem Zirkulations- system für die Färbeflotte, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kessel (12) und/oder dem Zirkulationssystem (16) ein von der Färbeflotte durchströmter Reaktor (6) zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung der zu entfärbenden Flotte zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel zur Aufnahme des zu färbenden textilen Substrates den Reaktor zur Durchführung der chemischen und/oder physikalischen Behandlung ausbildet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Bodenbereich (15) des Kessels (12) ein erstes Rohrsystem (19) für die Färbeflotte angeordnet ist, das den Reaktor (6) über ein erstes Ventil (20) und über eine Flotten- pumpe (4) mit dem Bodenbereich (15) des Kessels (12) verbindet, und daß der Reaktor (6) über ein zweites Rohrsystem (21) und ein zweites Ventil (22) mit dem Kessel (12) zur Zufuhr der nach der Behandlung weitestgehend farblosen Färbeflotte verbunden ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Rohrsystem (21) ein Wärmetauscher (18) zugeordnet ist .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Rohrsystem (21) mindestens ein Sensor (7) zur Erfassung des Redoxpotentials, der Ozonkonzentration und/oder des pH-Wertes zugeordnet ist, wobei der mindestens eine Sensor (7) in Strömungsrichtung der Flotte gesehen vor dem zweiten Ventil (22) angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktor (6) eine Einrichtung (1, 2, 3) zur Erzeugung von Ozon zugeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktor (6) ein drittes Rohrsystem (23) zugeordnet ist, das den Luftraum im Reaktor (6) über einen Restozon- vernichter (8) und einem dritten Ventil mit einem Abluft- gebläse (9) verbindet.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozonerzeuger (1, 2, 3) mit einer Quelle für mit Sauerstoff angereicherter Luft verbunden ist.
22. Vorrichtung nach einem Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel (12) zur Aufnahme des zu färbenden textilen Substrates (13) einen dem Bodenbereich (15) zugeordneten Speicher aufweist, daß oberhalb des Kessels
(12) eine Umlenkeinrichtung (14) für einen Warenbahnstrang
(13) vorgesehen ist, wobei die Umlenkeinrichtung (14) für den Warenbahnstrang eine angetriebene Haspel und/oder einen Düsenkanal umfaßt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel einen Färbebaum zur Aufnahme eines Warenbahnwickels aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel mindestens eine Halterung zur Aufnahme von mindestens einer Spule, insbesondere mindestens einer Kreuzspule, aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Flottenzirkulationssystem (16) mit einer Flottenumwälzpumpe (17) , einem Wärmetauscher (18) , einem Flusenfilter, und/oder einem Farbansatzbehälter versehen ist .
PCT/DE2007/001524 2007-05-09 2007-08-27 Verfahren und vorrichtung zum färben eines textilen substrates WO2008138282A1 (de)

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