-
Verfahren zum Aufbringen von Farbstoffen und/oder
-
Chemikalien bzw. Ausrüstungsmaterialien auf Textilien oder Vliese
Die Erfindung betrifft ein neues und überraschend fortschrittliches Verfahren zum
Aufbringen von Farbstoffen und/oder Chemikalien bzw. Ausrüstungsmaterialien auf
Textilien oder Vliese.
-
Das Aufbringen von Farbstoffen oder Chemikalien auf Textilien besteht
üblicherweise darin, daß diese durch Eintauchen oder Klotzen in einem Flüssigkeitsbad
eine Sättigungsbehandlung erfahren. Danach wird überschüssige Flüssigkeit abgequetscht
und das Material getrocknet. Ist das Textilmaterial mit Harzen ausgestattet worden,
so werden diese ausgehärtet, was gewöhnlich beim
Trocknen oder auch
erst nach dem Trocknen geschieht. Bei der Anwendung des vollständigen Eintauchens
des Materials in eine Klotzlösung ist es jedoch nachteilig, daß das Material vollständig
getaucht werden muß, wobei die Abzugsgeschwindigkeit vom Trockenvorgang abhängt.
Darüber hinaus sind zum Trocknen des Materials große Wärmemengen erforderlich, die
hohe Rosten verursachen.
-
Diese Nachteile des Klotzverfahrens für das Aufbringen von Textilausrüstungsmaterialien
auf Textilien wurden durch Aufsprühen der Chemikalien oder der in Flüssigkeiten
dispergierten Farbstoffe zu umgehen versucht. Zum Besprühen von Textilien mit Chemikalien
oder flüssigen Farbstoffen ist es bekannt, diese Stoffe mittels Sprühbrausen oder
Pistolen aufzubringen, die Druckluft als Trägermedium für die Farbstoffe oder die
Chemikalien verwenden. So beinhaltet die Dt-PS 950 187 ein derartiges Verfahren
und eine Einrichtung zum Waschfestmachen von farbigen Textilien und dergleichen,
bei dem die Flüssigkeit als Nebel mittels eines Luftstromes zerstäubt wird, der
zugleich zur Förderung des Nebels dient. Ebenso beinhaltet die Dt-OS 24 16 221 ein
Sprühverfahren zur Anwendung von Textilausrüstungsmaterialien, bei dem eine konzentrierte
Lösung des Mittels auf das Material als feiner, wässriger Sprühnebel aufgesprüht
wird, wobei der Sprühnebel in einer Vorrichtung erzeugt wird, die mittels Druckluft
betrieben wird.
-
Diese bekannten Sprühverfahren vermeiden wohl die Nachteile des Klotzverfahrens,
besitzen aber dafür selbst schwerwiegende Nachteile. Mit den bekannten Sprühverfahren,
die als Trägermedium Druckluft verwenden, ist ein gleichmäßiger Auftrag der Farbstoffe
und/oder der Chemikalien bzw. Textilausrüstungsmaterialien auf die Textilien nicht
möglich. An den Grenzen zweier verschiedener Sprühkegel entstehen Turbulenzen, wodurch
ein ungleicher Auftrag entsteht. Ebenso können sich innerhalb eines Sprühkegels
direkt an der Austrittskante der DUse Turbulenzen bilden, die zu einer ungleichmäßigen
Verteilung der versprühten Substanz innerhalb eines Sprühkegels führen kann.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem Farbstoffe und/oder Chemikalien
bzw. Ausrüstungsmaterialien in völlig gleichbleibendem Auftrag auf Textilien oder
Vliese aufgebracht werden können.
-
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß erfindungsgemäßdie Farbstoffe
und/oder Chemikalien im elektrostatischen Feld aufgebracht werden.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei im
indirekten elektrostatischen Feld gearbeitet.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird eine Vernebelung (= Sprüh-Verfahren, = Spray-Verfahren) in Form
des an sich bekannten hydraulischen Sprühverfahrens (sogenanntes Airless-Sprühverfahren)
durchgeführt. Dabei wird die Flüssigkeit unter Hochdruck ohne Luft als Trägermedium
zerstäubt, wobei nur die zur Lösung des Farbstoffes oder der Chemikalien zumindest
notwendige Flüssigkeitsmenge zerstäubt und auf die Textilien aufgesprüht wird.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß
mit sogenannten Zweistoffdüsen gearbeitet.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich überraschenderweise
eine ganze Reihe von technischen Fortschritten erzielen: Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht auf allen Anwendungsgebieten höhere Produktionsgeschwindigkeiten; es
zeichnet sich durch einen sprunghaft verringerten Wasserverbrauch aus, der sehr
stark unter den beim Foulard-Verfahren üblichen Mengen liegt; es werden ferner die
Energiekosten sprunghaft erniedrigt, da in der Trockenzone weniger Feuchtigkeit
verdampft werden muß und somit geringere Kosten pro produziertem Meter anfallen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei allen halb- oder vollkontinuierlichen
Prozessen anwendbar und zwar unabhängig von der Beschaffenheit
des
Materials, das beispielsweise aus Gespinsten, Flocken, nicht gewebten Artikeln,
Kettgarnen, Webstückwaren oder Wirkstückwaren sowie Vliesen bestehen kann.
-
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß es im Gegensatz zum Foulard walzenlos arbeitet und damit das Fahren mit hohen
Flotten-Konzentrationen erlaubt, ohne daß, wie dies bei den Verfahren des Standes
der Technik der Fall ist, Flotten-Zusammenbruch befürchtet werden muß.
-
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß man auf an sich sehr druckempfindliches Material, wie beispielsweise
auf Samt oder Flor Farbstoffe und/oder Chemikalien bzw. Ausrüstungsmaterialien aufbringen
kann, ohne daß das Warenbild verändert wird, d.h. das erfindungsgemäße Verfahren
beeinträchtigt die druckempfindlichen Materialien nicht, wobei vorteilhafterweise
deren Flor erhalten bleibt.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl nach gewissen Umbauten
in bereits bestehenden Anlagen als auch 'n Koppelung mit jeder Art von an sich bekannten
Heiz-, Trocken-, Fixier- und Kondensierverfahren durchgeführt werden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in elektronischer Steuerung durchgeführt
werden, wobei ein problemloses Zusammenarbeiten von Austragsaggregat und Verdunstungsfeld
ermöglicht ist.
-
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß der Chemikalienverbrauch reduziert werden kann.
-
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß wahlweise die Ausrüstung und/oder die Applikation von Chemikalien und/oder Farbstoff
und/oder Hilfsmitteln sowohl an der Oberfläche als auch im Kern des zu beaufschlagenden
Guts und auch sowohl an der Oberfläche und gleichzeitig im Kern erzielbar ist.
-
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß es kürzere Rüstzeiten erfordert als das Foulardier-Verfahren.
-
Bei schwierigen Fällen, bei denen mehrere Flotten von limitierter
Verträglichkeit aufgebracht werden müssen, ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren
ein gleichzeitiges Auftragen durchzuführen, ohne daß die Gefahr eines Flotten-Zusammenbruches
zu befürchten wäre.
-
Ein zusätzliches Arbeitsfeld bietet sich für ein kombiniertes Fahren
an, beispielsweise beim Naphtholieren infolge der erfindungsgemäßen Einsprarung
eines Trockenprozesses zwischen Grun -dieren und Ausfärben.
-
Durch den bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
gelingenden
konstantgleichen Produktauftrag ist die Erreichung von größter Egalität und damit
ein sogenannter optimaler Warenausfall sowohl in Länge als auch Breite der Ware
erzielbar.
-
Im Hinblick auf das Auftragen von Farbstoffen und/oder Chemikalien
bzw. Ausrüstungsmaterialien in Teil-Breiten schafft das erfindungsgemäße Verfahren
ein neues Arbeitsfeld, das vom Foulard nicht bedient werden kann.
-
Ein besonderer Vorteil ist schließlich beim erfindungsgemäßen Verfahren
darin zu erblicken, daß im Gegensatz beispielsweise zum Foulard auch bei allergrößten
Arbeitsbreiten keinerlei Egalitätsprobleme auftreten.
-
Die praktische Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
beispielsweise auch in einer Verbesserung der Knitterwinkel und der Scheuerfestigkeit
von Textilmaterialien und Vliesmaterialien aller Art.
-
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Der hervorstechende Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten1 mit Druckluft arbeitendem
SprUhverfahren besteht darin, daß der Farbstoff, die Chemikalien oder sonstige Textilausrüstungsmaterialien
völlig gleichmäßig auf die Textilien aufgetragen werden können. Darüber hinaus bringt
dieses
Verfahren eine erhebliche Einsprarung an Trocknungsenergie,
die bei Klotzen des Materials aufgebracht werden mußte, Desweiteren lassen sich
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbesserte Hydrophob-Effekte erzielen. Bestimmte
Textilausrüstungmaterialien, zum Beispiel Emulsionen, die nicht wasserlöslich sind,
konnten bisher nur unter Verwendung eines Emulgators aufgebracht werden. Dieser
Emulgator machte sich Jedoch im Fertigprodukt störend bemerkbar, zum Beispiel bei
einer Hydrophob-Ausrüstung. Nunmehr ist es möglich, diese Substanzen mit geringerer
Emulgatormenge und wasserfrei aufzubringen.
-
Desweiteren besitzt das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile, bei der
Behandlung von Ware, die nicht fouladiert werden kann, wie zum Beispiel Wirkware.
Diese kann zum Beispiel vor dem Färben mit Natronlauge zum Laugieren zur besseren
Farbstoffaufnahme besprüht werden, unter Verwendung von entsprechenden Netzmitteln
und gegebenenfalls auch Verdickungsmitteln, um eine optimale Verteilung der Flüssigkeit
im Sprühkegel zu erhalten. Wirkware läuft beim Behandeln auf einem Foulard stark
ein, wodurch die ursprüngliche Breite nicht einzuhalten ist, was hingegen durch
das erfindungsgemhße Verfahren vollständig vermieden werden kann.
-
Darüberhinaus besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den weiteren
Vorteil, daß Textilien nur einseitig eingefärbt oder behandelt
werden
können, um zum Beispiel bestimmte Effekte oder Farbverläufe zu erzielen, so daß
zum Beispiel bei sogenannten Dbgradé-Artikeln, bei denen ein Farbverlauf von der
einen zur anderen Seite erwünscht ist.
-
Desweiteren können als Textilausrüstungsmaterialien Kunstharz-Appreturen
mittels Sprühverfahren aufgebracht werden, um zum Beispiel bekanntermaßen Knitterfreiheit,
selbstglättende Eigenschaften des Gewebes und Scheuerfestigkeit zu erzielen. Hierbei
lassen sich mit geringen Auflagemengen von Kunstharz-Appreturen gleichmäßig gute
Knitterwinkel erzielen.
-
lesweiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise
zur Hydrophobierung angewandt werden. Insbesondere kann die Hydrophobierung mit
geringeren Emulgatorenmengen aufgebracht werden, die dem Hydrophobier-Effekt entgegenwirken.
Desweiteren ist hier ein einseitiges Aufbringen einer Hydrophobierung möglich, wodurch
in vorteilhafter Weise die wasserabstoßende Wirkung des Materials nur von einer
Seite erreicht wird, während die andere Seite, zum Beispiel die Innenseite bei Kleidungsstücken,
atmungsaktiv bleibt.
-
Darüber hinaus können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sogenannte
griffgebende Appreturen hergestellt werden. Bei bestimmten Artikeln wird ein rauher
oder weicher Griff der Oberfläche gewünscht. Hier kann durch ein einseitiges Aufbringen
des
Textilausrüstungsmaterials auf die Textilien Effekte erzielt
werden, die bei den bisherigen Tauchverfahren nicht erreichbar sind.
-
Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht im gleichmäßigen Aufbringen von Schmälze in der Spinnerei.
-
Beim Schlichten gemäß vorliegender Erfindung wird eine bedeutende
Einsprarung an Trocknungsenergie erreicht.
-
In erfindungsgemäßer Ausgestaltung zur Durchführung des Verfahrens
werden Luftlos-Zerstäuberpistolen (sogenannte Airless-Pistolen) mit Hochdruckzerstäubung
zum Aufbringen von Farbstoffen und/oder Chemikalien bzw. Ausrüstungsmaterialien
auf die zu behandelnden Textilien zum Vorbehandeln, Bleichen, Färben oder Ausrüsten
derselben verwendet. Dabei braucht Jeweils nur die zumindest notwendige Flüssigkeitsmenge
zum Dispergieren des Farbstoffes oder zum Lösen der Chemikalie oder der sonstigen
Textilausrüstungsmaterialien versprüht werden, wodurch die Farbstoffe, Chemikalien
oder sonstigen Textilausrüstungsmaterialien eine hohe Konzentration besitzen.
-
In weiterer, erfindungsgemäßer Ausgestaltung können mehrere derartiger
Luftlos-Zerstäuberpistolen in einer Reihe über die Breite
der
Textilbahn angewendet werden.
-
Bezüglich der verwendeten Flüssigkeiten, Chemikalien oder sonstigen
Ausrüstungsmaterialien ist es zu bevorzugen, daß diese eine hohe Oberflächenspannung
zur Tröpfchenbildung und eine niedrige Viskosität(etwa im Bereich zwischen 20 bis
100 cp) aufweisen.
-
Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, daß sich die Farbstoffe
und/oder Chemikalien bzw. die sonstigen Ausrüstungsmaterialien exakt partiell aufbringen
lassen.
-
Das Wesen vorliegender Erfindung wird im folgenden anhand von Versuchsberichten
weiterhin erläutert: Versuchsberichte Vorbemerkung: Es wurde mit einer Airless-Spritzpistole
mit entsprechenden Pumpaggregaten im indirketen elektrostatischen Feld gearbeitet.
-
Das angelegte indirekte elektrostatische Feld hatte eine Spannung
von 10 bis 180 KV und die Absicherung betrug 5 m A.
-
Die geerdete Elektrode auf der Rückseite der Ware besteht aus
einem
V4A-Stahlblech; den Abstand zwischen Ware und Gegenelektrode ist so gering wie möglich
gehalten.
-
Die Elektrode mit der angelegten Spannung ist eine Gitterelektrode,
bestehend aus einem V4A-Stahl-Rahmen, in dem im Abstand von weniger als 10 cm Gitterdrähte
in Warenlaufrichtung und senkrecht dazu gespannt sind. Der Nindestabstand zu den
geerdeten Maschinenteilen beträgt 20 cm. Hierbei stehen die Sprühdüsen nicht unter
Spannung.
-
Dabei wurden die folgenden Produkte für die Prüfung der Flottenbeständigkeit
verwendet: Rotta-Finish 200 = selbstvernetzende Acrylat-Disperssion Roma-Silikon
414 = Silikon-Emulsion Rotal 440 = Paraffin-Emulsion Drywear 510 = Methylol-Verbindungen
von Harnstoff und cyclischen Harstoffen Preskasin 531 - Methylol-Verbindungen von
Harnstoffderivaten F-Donator 505 = Harnstoff-Formaldehyd-Verbindungen Dipolit 654
= nichtionogene Pluorcarbon-Emulsion.
-
Die Produkte waren stabil, eo daß von der Seite der Flottenbeständigkeit
her keine Bedenken bestehen.
-
1. Sprühversuche wurden durchgeführt mit Roma-Silikon 414 in Verbindung
mit Rotta-Fix 264 auf der Ware "Lille" der Firma Plouoquet, Heidenheim, Fasermaterial
Polyester-Baumwolle.
-
Rezeptur: 30 g/l Roma-Silikon 414 9 g/l Katalysator 464 50 g/l Rotta-Fix
264 5 g/l Katalysator 599 Die Flottenaufnahme betrug bei zwei verschiedenen Versuchen
32,5 und 27,0 %. Die Ware wurde getrocknet und anschließend in einer Benz-Anlage
kondensiert. Es wurde mit der maximalen Durchlaufgeschwindigkeit des Benz-Trockners
gefahren. Die Trockenbedingungen waren 1200C, kondensiert wurde bei 1500C 4 Minuten.
-
Es wurden weiterhin Versuche gefahren mit doppelter Flottenkonzentration,
wobei versucht wurde, die Auftragsmenge auf die Hälfte zu reduzieren, ausgehend
von den oben angegebenen 34,4 %. Der nächste war 23,3 * und darauf folgend 10 %
Flottenaufnahme. Die Flottenaufnahme hängt ab vz @ Druck vor der Düse und von der
Düsengröße.
-
Die Versuchs ergebnisse sind aus der weiter unten folgenden Tabelle
Nr. 1 zu entnehmen.
-
Um die Durchtränkung der Ware zu vermindern und die Ausrüstung definiert
einseitig auf die Ware aufzubringen, wurde versucht, Verdickungsmittel einzusetzen.
-
2. Ausrüstungsversuche mit Drywear 510 mit Rotta-Finish 201: Rezeptur:
150 g/l Drywear 510 40 g/l Katalysator 590 50 g/l Rotta-Finish 200 Ware: Reine Baumwolle
(Cotonova-Ware), Flottenaufnahme 45,7 %.
-
Die Versuchsergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle
II zusammengefaßt.
-
Es wurde wie üblich getrocknet und kondensiert. Die Flottenaufnahme
betrug bei der normalen Flottenkonzentration 45,7%, anschließend wurde mit der doppelt
konzentrierten Lösung gearbeitet und zwar auch wieder mit dem Ziel, den Flottenauftrag
auf die Hälfte zu verringern.
-
3. Ausrüstungsversuche mit Preskasin 531: Rezeptur: 150 gel Preskasin
531 15 g/l Katalysator 598 30 g/l Badena 242
Ware: Es wurde Zellwollsatin
für die Ausrüstung verwendet.
-
Auftragsmenge 43 %.
Tabelle Nr. 1 Ausrüstungsrezeptur:
30 g/l Roma-Silikon 414 9 g/l Katalysator 464 60 g/l Rotta-Fix 264 6 g/l Katalysator
599 Prüfung nach Foulard Sprühversuch Bundesmann Flottenaufnahme 67% Flottenaufnahme
Flottenaufnahme Flottenaufnahme 34,4% 23,3% 10% Wasseraufnahme(%) 6,7 6,8 7,6 15,8
Wasserdurchlauf 15 5 15 140 (ml) Abperleffekt 5 5 5 5
Bei einem
weiteren Versuch wurde die Auftragsmenge auf 37% ermäßigt und beim nächsten Versuch
betrug die Flottenaufnahme 26%. Auftragsmengenunterschiede wurden durch Variationen
des Vordruckes vor der Düse erreicht.
-
Die Versuchsergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle
3 zusammengefaßt.
-
Auch hier wurden Versuche mit doppelkonzentrierten Lösungen angesetzt.
Mit der doppelkonzentrierten Lösung war die Flottenaufnahme 1. 20,7%; 2. 18,5%;
3. 12,7% und 4. 8,1%.
-
Die Versuchsergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle
4 zusammengefaßt.
-
Im Vergleich mit foulardierter Ware ging der Abperleffekt beim Sprühen
von 5 auf 4, der Wasserdurchlauf von 15 auf 25 ml und die Wasseraufnahme von 6,7
auf 13,1 % hoch, d.h. die verringerte Auftragsmenge machte sich bemerkbar. Bei der
doppelten Konzentration und der Flottenaufnahme von 34% betrug der Abpereffekt 5,
der Wasserdurchlauf 5 ml und die Wasseraufnahme 6,8 %.
-
Bei der Flottenaufnahme von 23 % war der Abpesleffekt 5, der Wasserdurchlauf
15 ml und die Wasseraufnahme 7,6 %. Diese Werte sind auf der verwendeten Ware als
sehr gut zu bezeichnen. Bei Verringerung der Flottenaufnahme auf 10 % ist der Abperleffekt
5, Wasserdurchlauf 140 ml, Wasseraufnahme 15,8 %.
-
Bei der Ausrüstung der Cotonova-Ware mit Drywear 510 wurden im Überblick
die folgenden Werte erzielt: Trockenknitterwinkel beim Foulardieren 110/121, beim
Sprühen 106/105. Naßknitterwinkel beim Foulardieren 131/130, beim Sprühen 131/1
29.
-
Reißfestigkeit in der Kette 39,6 kp, Schuß 26,7 kp. Nach dem Sprühen
Reißfestigkeit 66,4 kp in der Kette, Schuß 52,9 kp.
-
Bei der Ausrüstung des Zellwollsatins mit Preskasin 531 ist folgendes
zu bemerken: Trockenknitterwinkel beim Foulardieren 75/92, Naßknitterwinkel 980110,
beim Sprühen: Trockenknitterwinkel 121/111, Naßknitterwinkel 81/95. Bei doppelter
Konzentration von Preskasin 531 beim Foulardieren Trockenknitterwinkel 139/145,
Naßknitterwinkel 122/ 100. Nach dem Besprühen: 98/108 und Naßknitterwinkel 67/85.
Tabelle
Nr. 2 Ausrüstungsrezeptur: 150 g/l Drywear 510 40 g/l Katalysator 590 50 g/l Rotta-Finish
200 Technologische Prüfung Foulard Sprühversuch Flottenaufnahme 67% Flottenaufnahme
45,7 % Kette Schuß Kette Schuß Trockenknitterwinkel 110 121 106 105 Naßknitterwinkel
131 130 131 129 Reißfestigkeit 39,6 26,7 66,4 52,9
Tabelle Nr.
3 Ausrüstungsrezeptur: 150 g/l Preskasin 531 15 g/l Katalysator 598 30 g/l Badena
242 Technologi- Foulard Sprühversuch sche Flottenauf- Flottenauf- Flottenauf- Flottenaufnahme
Prüfung nahme 65 % nahme 43 % nahme 37 % 26,7 % Kette Schuß Kette Schuß Kette Schuß
Kette Schuß Trockenknitter- 75 92 121 111 80 79 94 102 winkel Naßknitterwinkel 98
110 81 95 61 101 77 86
Tabelle Nr. 4 Ausrüstungsrezeptur: 300 g/l
Preskasin 531 30 g/l Katalysator 598 60 g/l Badena 242 Techno- Foulard Sprühversuch
logische Flottenauf- Flottenauf- Flottenauf- Flottenauf- Flottenaufnahme Prüfung
nahme 65% nahme 20% nahme 18,5% nahme 12,7% 8,1 % Kette Schuß Kette Schuß Kette
Schuß Kette Schuß Kette Schuß Trochenknitterwinkel 139 140 98 108 104 80 106 120
123 111 Naßknitterwinkel 122 100 67 85 60 98 63 82 56 71