DE2402328A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen faerben von textilen bahnen aus synthetischen oder ueberwiegend synthetischen fasermaterialien - Google Patents

Description

FARBWERKE HOECHST AG vormals Meister Lucius & Brüning Aktenzeichen: · HOE 74/]? 015 + H

Datum: 15. Januar 197>4 Dr. CZ/stl

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Färben von textlien Bahnen aus synthetischen oder überwiegend synthetischen Fasermaterialien

Bei der· Herstellung von Klotzfärbungen besteht immer die Gefahr einer Farbstoffmigration auf dem mit wäßrigen Färbeflotten behandelten Textilmaterial. Wenn man davon absieht, daß eine solche Migration bei bestimmten. Farbstoffen bereits ab Eintritt der Ware in das Imprägnierchassis erfolgen kann, dann vollzieht sich diese Farbstoffwanderung im v/es ent Ii ch em im Verlauf des Trocknungsprozesses vor der Fixierung der Farbstoffe. Eine vollkommen gleichmäßige Applikation der Klotzflotte auf der Ware durch den Foulard wird bei der Betrachtung dieses Phänomens allerdings immer vorausgesetzt»

Als Ursachen für eine Migration von Farbstoffen beim Trocknen von damit imprägniertem Fasermaterial sind folgende Punkte in Rechnung zu stellen:-

Diese, negative Erscheinung wird stark begünstigt von einer hohen Substantivität der eingesetzten Farbstoffe. Wünschenswert ist daher eine geringe Substantivität der Farbstoffe bei Klotz- und Trocknungstemperatur. Beim Klotzvorgang werden deshalb bevorzugt niedrig substantive Farbstoffe eingesetzt.

Die Wanderung wird gefördert durch eine hohe Flottenaufnahme der

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textlien Artikel. -

Die Wanderungsneigung der Farbstoffe ist bei synthetischen Fasermaterialien größer als bei den natürlichen Fasern, weil der Quellungswasseranteil bei den Kunstfasern lediglich gering ist im Vergleich zum nur oberflächlich anhaftenden Wasser.

Eine Wanderung des Farbstoffes infolge ungleicher Trocknung von beiden Seiten führt schließlich zu Zweiseitigkeit der erzeugten Färbungen. Je größer dabei die Leichtigkeit einer Verschiebung der flüssigen Phase ist, desto leichter erfolgt die Migration. Auch hierdurch erweist sich bei Synthesefasern die Migrationsgefahr größer.

Eine Färbstoff-Wanderung kann demzufolge durch folgende Maßnahmen verhindert oder vermindert werden:

So ist einmal für eine möglichst geringe Flottenaufnähme während des KlotzVorgangs Sorge zu tragen.

Weiterhin durch ein Verweilen des feuchten Gewebes vor dem Trocknen; dies trifft jedoch nur dann zu, wenn sich unter 'den Verwei!bedingungen bereits färberische Prozesse, z.B. des Ziehens oder Reagierens abspielen.

Die Trocknung muß gleichmäßig über die ganze Warenbreite und gleichmäßig von beiden Seiten durchgeführt werden.

Eine Trocknung der feuchten Klotzungen durch Verdunsten der flüssigen Phase infolge Aufnahme von Strahlungsenergie ist günstiger als eine Trocknung durch Einwirkung von Luft bei hohen Windgeschwindigkeiten. So ist in dieser Hinsicht ,bekannt, daß durch Infrarottrocknung zumindest zu Beginn geringere Migration verursacht wird als durch die sogenannte Düsentrocknung.

Es wurde nun gefunden, daß man beim kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilien aus synthetischen Fasern oder überwiegend synthetischen Fasermaterialien mit dafür geeigneten Farbstoffen einer Vielzahl von zuvor genannten, nahezu unerfüllbaren Forderungen mit dem Ziel einer Vermeidung der Farbstoffmigration auf einfache Weise dadurch nachkommen kann, daß das Klotzen mit einer wäßrigen Farbstofflotte von verhältnismäßig hoher Konzentration

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und das Abquetschen des Flüssigkeitsüberschusses unter beidseitigem Anpressen von endlosen Bahnen aus einem saugfähigen Fasermaterial (HiIfsbahn) an die zu färbende Ware durchgeführt wird. Die Fixierung der applizierten Farbstoffe erfolgt nach einer dafür üblichen Methode.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das mit den Färbeflotten behandelte Textilmaterial zur Entwässerung nicht im üblichen Sinne unter Wärmezufuhr zwischengetrocknet, sondern der Flüssigkeitsgehalt auf der Synthesefaserbahn wird zuerst durch Aufsaugen der nur anhaftenden, überschüssigen Flotte auf einen Bruchteil des sonst üblichen Gehalts an Restflotte herabgesetzt. Dieses Aufsaugen von Feuchtigkeit im Kontakt mit den hydrophilen Begleitgewebebahnen (Sandwich-Packung) erfolgt bei der üblichen Klotztemperatur, d.h. es wird keinerlei Energie für diesen Teil der Trocknung aufgewendet'.

Von wesentlicher Bedeutung für die Durchführbarkeit des neuen Verfahrens ist die Erkenntnis, daß Tücher aus saugfähigen Fasern, z.B. Baumwolle oder Zellwolle, welche nur einen geringen Gehalt an Restfeuchte aufweisen, in der Lage sind, das Haftwasser von den Oberflächen synthetischer Fasern zu entfernen. Auch aus Hohlräumen zwischen den Fäden von Geweben oder Gewirken aus Synthesefasern, in denen nach einem QuetschVorgang noch große Mengen an Klotzflotte vorhanden sind, können solche natürliche Fasern die Flüssigkeit heraussäugen. Auf den synthetischen Fasern verbleibt dann nur ein dünner, diese Textilien allseits einhüllender, adhärierter Flüssigkeitsfilm. Dieser Film ist somit sehr gleichmäßig verteilt.

Erfindungsgemäß"lassen sich-als absaugfähige Begleitbahnen auch solche einsetzen, die aus einem synthetischen Grundgewebe bestehen und die mit Cellulosefasern beflockt sind. Zweckmäßig ist auch die Verwendung von Frottierartikeln, die als Schiingenware "oder mit geschnittenem Flor vorliegen. Zur Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts von besonders leichten Geweben oder Gewirken genügt normale Baumwollware, in Fällen von etwas schwereren Waren können z.B. einseitig gerauhte Textilien, z. B. Duvetine, verwendet' werden.

Die die Feuchtigkeit von der mit den Farbstoffen geklotzten Ware absaugenden Begleittücher werden zweckmäßigerweise im Kreislauf geführt. Wenn es sich bei dem zu färbenden Material um eine sehr

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dünne Synthetikware handelt, reicht es aus, daß nur die Begleitgewebe in die Klotzflotte eintauchen. Deren Plottenaufnähme genügt sodann zur Versorgung der Bahn aus den synthetischen Pasern bzw. aus einer Mischung von synthetischen, z.B. Polyesterfasern, und Baumwollfasern mit dem Färbebad. Voraussetzung für die Anx?endung des beanspruchten Verfahrens ist allerdings, daß in den zu färbenden Textilien mindestens die Hälfte der Pasern synthetischen Ursprungs sind. Normalerweise werden aber im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens alle drei Stoffbahnen durch die Färbeflotte geführt und dann zusammen abgequetscht. Während z.B. auf einem Gewebe aus texturierten Polyester-Endlosfasern beim Abquetschen nach herkömmlicher Art 136 % des Warengewichts an Klotzflotte verbleiben, beträgt der Flottengehalt desselben Gewebes, wenn es erfindungsgemäß in Sandwich-Packung zwischen 2 Velvetonbahnen abgequetscht wird, nur 24,5 Gew.-%.

Das neue Verfahren, bei dem zwecks Entwässerung keine Wärmeeinwirkung auf die Ware stattfindet, ist also schon wegen der entscheidenden Reduzierung des Energieverbrauchs zur Trocknung interessant. Diese Tatsache erlaubt einerseits das Wegfallen einer Infrarot-Bestrahlung der feuchten Ware zum Vortrocknen, die im Hinblick auf eine Herabsetzung der Migrationsgefahr der Farbstoffe vor einer konventionellen Trocknungsoperation üblicherweise angewandt wird; andererseits kann man nunmehr zur Endtrocknung bei dem stark verminderten Energiebedarf teuerere Energien bei geringerem Apparateaufwand anwenden. Es wird sodann im vorliegenden Fall z.B. die Hochfrequenztrocknung interessant.

Aber auch beim Einsatz von konventionellen Trockengeräten zur Beseitigung der Restfeuchtigkeit kann durch die Herabsetzung von Temperatur und Windgeschwindigkeit unter geringerer Wanderunp^sgefahr für die Farbstoffe gearbeitet werden. Da nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Menge an durch Trocknen noch zu entfernendem Wasser nur hoch einen Bruchteil derjenigen entsprechend den konventionellen Arbeitsweisen beträgt und dieser Teil ohnehin weniger leicht beweglich, d.h. stärker an der Faser haftend ist, erhält man im Verlauf der Nachtrocknung egale Klotzungen bei stark

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gesteigerter Trockenkapazität trotz milderer Trocknungsbedingungenauch auf konventionellen Anlagen.

Zum Unterschied von den bisher üblichen Klotzmethoden muß bei der Durchführung des beanspruchten Verfahrens die Konzentration der Klotzflotte im Farbstoffgehalt naturgemäß stark erhöht werden da erfindungsgemäß ja entsprechend geringe Flottenmengen auf der Faser verbleiben. Ein gewisser Nachteil des neuen Verfahrens besteht zweifellos darin, daß die Begleitgewebe beim Übergang von einer Nuance auf eine andere ausgewechselt oder doch zwischengereinigt werden müssen. Durch konstruktive Maßnahmen an Foulard- und Leitwalzen läßt sich dies aber leicht bewerkstelligen.

Die saugfähigen, nach der vorliegenden Erfindung im Kreis geführten Begleitgewebe (Hilfsbahn) sollen nahtlos sein, was sich besonders bei nachträglicher Beflockung eines Grundgewebes realisieren läßt. Einseitig gerauhte oder geschnittene Florwaren können z.B. durch Polyamidfolien quasi nahtlo.s verschweißt werden. Normale Nähte führen Verfahrensgemäß zu merklichen Nahtabdrücken auf der zu färbenden Ware.

Andererseits übt nach dem beanspruchten Verfahren der QuetschVorgang selbst keinen verzerrenden oder verquetschenden Einfluß auch auf schwerere Synthesefasergewirke, z.B. texturierten Polyesteroder Polyamidfasern aus, da diese Waren durch die Behandlung in der Sandwich-Packung geschützt sind, wogegen beim normalen Klotzen hier erhebliche Gefahren bestehen.

Die Begleitwasergewebe sind zweckmäßigerweise gleich breit oder etwas breiter als die Foulardwalzen, um das sogenannte Einlaufen. · der Ware an den Auflagestellen der Kanten zu verhindern, also um ungleichmäßige Abnutzung der Walzen zu vermeiden.

Das Prinzip einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 1 beschrieben. Das mit der Klotzflotte zu behandelnde und danach zu entwässernde Fasermaterial (1) wird über eine Umlenkrolle (2) mit mäßigem Andruck senkrecht von unten

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nach oben in ein starkes Quetschwerk, bestehend aus zwei Waisen

(3) eingeführt. Gleichzeitig treten von unten her über je eine Umlenkrolle (2) zu beiden Seiten der Warenbahn (1) zwei endlos umlaufende Saugbahnen (4) in das Quetschwerk ein, nachdem diese zuvor ein Chassis (5) mit der aufzubringenden Klotzflotte unter Tauchen durchlaufen.haben. Nach der gemeinsamen Passage durch das Quetschwerk wird die nunmehr geklotzte und zugleich von einem Feuchtigkeitsüberschuß befreite Textilbahn (1) von den beiden Saugbahnen (4) getrennt. Letztere werden über Leitv/alzen (6) ₃ welche als Spann- und Lenkrollen gegen seitlichen Verlauf der Saugbahnen

(4) dienen, erneut durch den Flottenbehälter (5) in das Quetschwerk geführt. Vor dem Wiedereintauchen in das Chassis kann in den Kreislauf der Saugtücher (4) eine Stapel- oder Reinigungsvorrichtung für das Begleitgewebe zwischengeschaltet sein. Diese kann auch eine Trockenvorrichtung und Waschkufe enthalten.

Fane Variante der Vorrichtung zur Durchführung des neuartigen Verfahrens zeigt Figur 2, worin die als Bezugszeichen angegebenen Ziffern die gleiche Bedeutung wie unter Figur- 1 besitzen Der Unterschied dieser apparativen Vorrichtung zii der in Figur besteht darin, daß die zu färbende Ware (1) bevor sie durch die Walzen (3) des^; Quetschwerkes läuft, zusammen (aber separat) mit den Saugbahnen (4) durch ein gemeinsames Flottenchassis geführt wird. Im Anschluß an das Quetschwerk sind hier noch weitere Walzen (7) zur Verlängerung der Kontaktstrecken zwischen saugenden Begleitbahnen (4) und behandeltem Substrat (1) vorgesehen.

Der erfindungsgemäß erzielte technische Fortschritt besteht in einer entscheidenden Herabsetzung der durch Trocknung zu entfernenden Wassermenge und der damit erzielten Energieersparnis, sowie fernerhin in einer großen Kapazitätserhöhung der technischen Anlagen bei schonenderen Bedingungen für die Ware und schließlich der Erzielung egalerer Klotzungen bei verringerter Migrationsgefahr. Moderne Trocknungsmethoden, z.B. Hochfrequenztrocknung, werden nunmehr praktisch interessant.

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Bahnförmig© textile Artikel aus synthetischen Pasermaterialien, beispielsweise Polyester- und Polyamidfasern, oder aus deren mindestens hälftigen Mischungen, die für die Anwendung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bedeutsam sind, liegen zwar bevorzugt als V^reb-, Wirk- oder Strickwaren sowie Vliese vor, aber das neue Verfahren läßt sich mit Vorteil auch für andere endlose Faserformen anwenden, z.B. zum Klotzen von Kammzügen, Ketten (Kettbäumen) sowie Kabeln.

Das nach der vorliegenden Erfindung als Sauggewebe eingesetzte Material aus Cellulosefasern kann dabei trotzdem in Form von voluminösen Webwaren angewendet werden.

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Beispiel 1

Ein Polyamidgewebe in Leinenbindung sowie vom Quadratmetergewicht 60 g wird mit einer wäßrigen Lösung von 30 g des Säurefarbstoffs der Formel

und 20 g Ammoniumtartrat je Liter Klotzflotte in einer Sandwich-Packung zwischen 2 Duvetinegeweben geklotzt -und vom Flottenüberschuß abgequetscht, wobei man die in Figur 1 beschriebene Vorrichtung verwendet, ■

Während nach dem Flottenauftrag in der beschriebenen Weise die beiden Begleitgewebe im Kreislauf dem Klotzbad erneut zugeführt werden» wird die Polyamidware durch eine herkömmliche Hotflue geleitet, in der man die auf der Ware verbliebenen 21 Gew.-% Klotzflotte vollständig eindampft. Hernach wird das getrocknete Gewebe in gewohnter Weise mit einer Druckpaste üblicher Zusammensetzung enthaltend pro kg 15 g des Säurefarbstoffes der Formel

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überdruckt. Nach dem erneuten Trocknen wird die so behandelte Ware 10 Minuten bei 100⁰C gedämpft, wobei beide Farbstoffe fixiert werden. Man erhält einen tiefen, rotbraunen Druck auf blauem' Grund.

Beispie'l 2

Nach gemeinsamer Imprägnierung mit einer wäßrigen Klotzflotte enthaltend pro Liter 25 g des Dispersionsfarbstoffes der Formel

^CN _/__Λ y CH₁-CH₂.-CN ■ .

4 g eines Gemisches aus Bernsteinsäure-äthylhexyl-estersulf-onat und n-Propanol im Verhältnis 1 : 1 und 4 g eines Polyacrylates wird eine Polyester-Wirkware aus texturierten Fäden zwischen zwei schweren Velvetongewebeb ahnen aus Baumwolle in Form einer Sandvrich-Packung auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung anschließend abgequetscht.

Die so behandelte Synthesefaserware,welche einen Restfeuchtegehalt von 25 Gew.-% aufweist, wird sodann dem nachgeschalteten Trocknungsund Thermofixiergerät zugeleitet. In diesem Fall kann die sonst übliche Zwischenschaltung eines Infrarottrockners entfallen. Bei separatem Abquetschen in der gewohnten Weise wären auf demselben Gewirke unter Anwendung der gleichen Walzen und des gleichen Drucks 125 Gew.-Jg Flotte zurückgeblieben.

Nach dem erneuten Trocknen wird die Klotzung zur Farbstoff-Fixierung 5 Minuten bei 18O°C gedämpft. Im. Anschluß an einen Waschprozeß erhält man eine rotgefärbte Wirkware von hoher Wasch-, Lient- und Sublimationsechtheit.

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Beispiel 3

Eine leichte Webware, deren Kette aus endlosen, texturierten Poly esterfasern und deren Schuß jeweils zur Hälfte aus Baumwoll- . und Polyesterstapelfasern besteht, vom Quadratmetergewicht 60 g wird mit einer wäßrigen Flotte geklotzt, zu deren Zubereitung pro Liter 50 g des Farstoffs Reactive Blue 19 (CI. Nr. 61200), 20 g des" Dispersionsfärbstoffes der Formel

0 OH

/Λ

(X = Gemisch aus HO % -H und 60 % -CH )

5 g Mononatriumphosphat krist., H g eines Gemisches aus Bernsteinsäure-äthylhexylestersulfonat und n-Propanol im Verhältnis 1:__ und 4 g eines Polyacrylates im Färbebad gelöst wurden, daraufhin mit 2 Bahnen aus mit Zellwollfasern beflockter Polyamidwebware, die zuvor dieselbe Flotte passiert hatten, zusammengeführt und sodann als Sandwich-Packung gemeinsam abgequetscht. Der Flottengehalt der Ware beträgt nach Verlassen des Foulards 35 Gew.-% bei gemeinsamen Abquetschen gemäß der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gegenüber 70 Gew.-J Restfeuchte bei separatem Arbeitsgang.

Während man nun die beiden Begleitbahnen im Kreislauf dem Flottenchassis wieder zurückführt, wird die oben beschriebene leichte Webware kontinuierlich durch einen Heißluftschacht befördert und dort vollständig getrocknet.

Nach den üblichen Maßnahmen zur Thermosolierung und zur alkalischen Naßbehandlung zum Zwecke der Fixierung beider Farbstoffklassen sowie einem Wasch- und Trocknungsprozeß erhält man ein gleichmäßig blaugefärbtes Gewebe.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   (l) Verfahren zum kontinuierlichen Färben von bahnförmigen Textilien aus synthetischen Fasern oder überwiegend synthetischen Fasermaterialien mit dafür geeigneten Farbstoffen sowie Farbstoff-Fixierung nach einer dafür üblichen Methode, dadurch gekennzeichnet, daß das Klotzen mit einer wäßrigen Farbstofflotte von verhältnismäßig hoher Konzentration und das Abquetschen des Flüssigkeitsüberschusses unter beidseitigem Anpressen von endlosen Bahnen aus einem saugfähigen Fasermaterial (Hilfsbahn) an die zu färbende Ware durchgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu. färbenden Textilien als Mischungen aus Cellulose- oder Wollfasern und mindestens hälftigem Synthesefasermaterial vorliegen.
3. 3. Verfahren nasch Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu färbenden Textilien als Web-', Wirk- oder Strickware, als Kabel, Kammzug, Faservlies oder Kettenschar vorliegen.
4. 4. Vorrichtung ^;zur, Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus mindestens einem Chassis zum Flottenauftrag auf zwei Saugbahnen und gegebenenfalls auf die zu färbende Ware, einem Quetschwerk zum gemeinsamen Abpressen der Ware zwischen den beiden Saugbahnen, im Anschluß daran gegebenenfalls mehreren Walzen zur Verlängerung der Kontaktstrecke zwischen saugenden Begleitbahnen und dem behandelten Substrat sowie Spann- und Lenkwalzen für einen Kreislauf des saugfähigen Materials.

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