DE1760778A1

DE1760778A1 - Verfahren zum Faerben unter Anwendung der Zentrifugalkraft

Info

Publication number: DE1760778A1
Application number: DE19681760778
Authority: DE
Inventors: Tadao Hirano; Hajime Korie; Yoshiyuki Kyomori
Original assignee: Fukui Seiren Kako KK
Current assignee: Fukui Seiren Kako KK
Priority date: 1967-07-03
Filing date: 1968-07-02
Publication date: 1972-01-05

Description

Verfah en zum färben unter Anwend der Zentritu elkraß't

Die .mirfindu4 besieht sich auf ein Vertehren zum färben von gewebten oder gewirkten Textilien" die unter Ausnützung .der Zentrifugalkraft wirksam und sehr gut gefärbt werden können. Bisher hat man zum Pärben von gewebten oder gewirkten Tex- tilien hauptsächlich Vorrichtungen wie eine Klotsmangai, einen iigger, eine Neapel oder einen Baum verwendet. Diese Vorrichtungen sind teils mit Nachteilen beheftetg teilweise zeigen sie auch gewisse Vorteile.

Andererseits wurde bisher zum Färben eine Methode unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft wohl kaum angewendet, obwohl

dies nicht notwendigerweise bedeutet, denn in dieser Rieh-

, tung überhaupt keine Versuche vorgextomen @ wurden: 'Der Grund

hierfür ist der, denn des. Zentrifugelfäxben unter Verwendung

@' eines Zentrifvgenentwäsesrers oder einer _ähnlichen Vorrich-

tung als vollständig unwirksam angesehen wurdeg um damit in

technischem Umfang zu färben, weil man eine sehr schlechte

Färbewirksamkeit und Qualität befürchten a aausste.

Es ist deshalb ein Ziel der Ertindung, eine neue zentrifugal-

Bärbemethode anzugeben, die in technisch« Umfang- angewendet

werden kann.

Die erfindungegenäese Färbemethode besteht daria# dase.men .

eine Färbeflüssigkeit durch ein Tuch h4adurchtrrrtea lässt

und sie zirkulieren liest, wobe'@ das Tuch um eiau pairto-

rierten Baum gewickelt ist und solch* aräing ag@rösl-

tun werden, dann ein gltasigkeitsverhältnie der i'arbetlaasigW

reit Vo#i weniger als 1 :-20 entsteht und die Nee der ldrbe--;

fiUseiAkeit, die das Tnoh durchdring! grösser ein 9

a.

pro 1 cm3 den offensiohtliohen Volunvne den sn t'-

Tuches ist. .., ,.

-Die erfindungsgemässe Pärbemethüde wird in folggtäen aUer

berschrieben und mit typisehen Färbemethoden vergliehe0@ die

blaher angewendet wurden.

Bei der zentrifugal-Färbemethode, bei der eine Farbstoff- ' .

tüiesigkeit durch ein su färbenden Tuch mit Eilte der Zeia-

tritugalkratt getührb wird, unterscheidet sich der Färbe-

xreohet@isnue In AbhäeAeit wn der ßeeobwindigkeit, mit

det die Färbeflüssigkeit bewogt wird. Zueanmentessend kann

man sagen, dass bei niedriger Geschwindigkeit die Bewegung

derFärbeflüssigkeit ähnlich iat via bei der Sintauch-Färbe-

methode, während bei einer grosseng Geschwindigkeit ein Meehe-

nismne wie bei gadringunga- und Zirknleti=evertehren statt-

finden dürfte. Es gibt natürlich keine klare Uhterecheidünge--

linie zwischen diesem beiden äeqhnni«en und die Grenzlinie

18t etwas verschwommen in Abhäng@,gkeit von der Art des $u

färbenden Tuches, deesrn ®truktue, der Art des verwendeten

Förbstottes und der sngeuendeten Yärb«ethoden. Mänehmal

kann mm einen Zwischentyp der Bewegung beobachten.

Die-erfindungsgemässe Metbode wird unter Hinweis auf die bei-

gefagten Zeichnungen näher erläutert.

In Pig. Z ist schematisch das Verhältnis swieahen der Färbe-

deuer und der Strömungsmenge der Färbeflüssigkeit und der Um-

d.rehungsgeschwindigkeit eines Baumes bei der Zentrif`uge3.-

Färbemethode dargestellt.

In Pig. 2 ist schematisch des Verhältnis zwischen der Strö-

mungsmenge der Färbeflüssigkeit und der Umdrehwugageschwin--

digkeit dargestellt.

in Big. _ 3 ist schematisch; des Verbaltun zwischen teer Strö-

mumge dsr PärbetlüsstgOSit und dar 8'drbedauer dargestellt.

In Big. 4 ist schematisob dsg verhais sWische 4er prozen-

tualen Ersohöptung der ]Nrblenüssigkeit =d der b*d»or

dergssfiellt. .

In Big. 5 ist sohmtiseh 44s lfirhäitute sdsodrr insahl

der DnrobgUnge der I!üxeetlgsoigteeit md der Wärer dar-

gestellt: -

Big. 6 erläutert 3o Quo rsahaitt eise Smtritfl-Biirbe wr-

richteng. -

In Wig. ?ist soheoutisob Olss Verhäitnie swisehen der strg-

mi@ageeaeangge der Yärbollö»ceit und der Dicke das zu tiärben-

den Tuches auf einer Mum-Bärbevorrichtuag dsMest®llt.

Big. 8 erläutert die ßtr@ der Pärbelösfg in -eIUM fib-

lichen Baum*

Big. 9 zeigt die 8tr6mung der pärbelösnag in einer Zentri-

t'ugel-Bärberrorriohtung.

In Big. 1 sind die Verhältnisse awisahea der 16eitepe=e der--

ges_teilt, die für ein befriedigenden Färbear ertorderlish ist,

ferner. zwischen der Umdrstamgegeschwiudigiceib einen perto--

rierten Baumes und der Menge der Pärbeflüseigkeit, die durch

einen %ubikseutimeter eines zu färbenden Tuchen pro Minute .

niudurahtritt t wenn ein Zylontaft, gewebt aus 70 Den. Sylon-

fUen (ein Produkt der Tei j in Oo. , ZAd.) als äettw und Sahne$-

Fäden verwendet wird.

Das Tuch wurde um einen porforierten Baum gewickelt und man -

liess die Färbeflüssigkeit hixedurohtreten und zirkulieren

unter Verwendung einer Zentrifugal-gärbevorriohtung fUr

Loborzwdoke. .

Das Färben wurde unter Verwendung von 1, a % 0. w. f . (bezogen

auf des Textilgewicht) von Brio Anthraoen Brilliant Blau--2ßL

als Farbstoff und einem abschliessenden Blüssigkeitsverhat-

nie von 1=20 durchgeführt, wobei die tee6ratur der 1Fäxbe-

Iöeung ist Verlauf von 25 Win. von 40 auf 800a anstieg. Das

au färbende floh wurde um einen perforierten Halme bei 8008

gewickelt und gefärbt, bis das Perbflottenverhältnia eines,

äusseren Aboobnittes des aufgeviakelten Taahes su einem lxtm-

neres Abeohnitt des gleichen Tuohee mehr als 1t0,95 erreicht

hatte. Die Färbedauer zeigt die Seit, die detür erforderl:Leh

ist, nachdem die Tenperetur erhöht eurde.

von das Verhältnis, $wisahen der strömungemenge der . Färbe-

flüanigkeifi Mä. dor Uaclrehung den perforierten Baums be-

trifftt ao ist öto zweite potenß der Umdrehung in direktem

Verhältnis, zu der strönnngraienge der lärbeflünsigkeit, wie

dies aus 31g. 2 hervorgeht.

Hig. 2 eriäutett den Verhältnis* svisohm der 8t moage

waä. der.Färbeßltiesiglpeit sowie der Uadrobmg den pertarier-, .

tau Baumes in der für den oben erläett«teo. Färbevrrauph- ier-

weadeten Vorrichtung. Die Ordinate sengt die Strömungme®ge

der Pärbetlüssigäeitsdie durch einen MMhsentis®ter des

offensichtlichen volumas ,den zu färöende@G@ Tuches pro Min.

hinfrohetrönt. wührmd die Abssisae die streite Pols der

Undrebuag des; Dertoriertea Bsunee .

Wie aus der fg. 1 klar hervorgeht" erfolgt den gleioäeanige

Färben in einer ldirserm Periode bei einer grönsere@o@ Btrö-

mungeaenge der Pärbetlüesig»it, eoä eine beträchtlich

lUgere Dauer bei einer kleineren @trg@enge , 4erei-

ohen Plüssigkeit notwendig ist. Intolgvdeerea werden, gens

bestimmte und untersohiedliohe @l®bevbesittet, ixt

das pärben unter diesen esbresen 8edimduixt wird. ,

.ä

Dien bedeutet, fass ,lt 4öe»ger ®-

8t

. .. p .

fiünsi,g»it et Bleie@äneäpö; s@rho1@ @« , . , '

kann, selbst uaaa die VerbiälM 460.7

r@rbatof@etH:

des Verfahrens sehr meleiohtritssig iA* da,' eia @rrp'gol-

wert"a zu . 2rezea g bei d . die Ubo*m . @, .

stoffe von tief eiftftola Abschnittet ächwetit fuge-

färbten Abschnitten etetttindet. 'OWs* Ue tief &btert '

Abschnitte dteVerschtrinäeboet, äi.tlrh:;1.

tlüa®igkeit amd die ßesobwadiyo@t, g#t der .tc!f-du b0.

Wissigkeit des zu tärtiexge 2%" du rod#nig , so oos '",!d"

Im Gegensatz hierzu hit bot kleinerer Strömungsmenge der

Färbeflüssigkeit der Strom der Färbelösung einen geringeren

"Pegelwert" und er kann nur die Poebetofflüssigkeit ringe

um die tief eingefärbte fläöhe ersetzen, dessen Konsentre-

tion wegen der Absorption an dem gefärbten Tuch durch eine

frische, stark konnent;rierte äarbstofflüseigkeit herabge-

setzt ist. Infolgedessen aues des Färben unter Vorsichts-

masonahmen so erfolgen# dees die Zufuhr und Verteilung des

Farbstoffs von Anfang en verhältnimässig gleichmässig erfolgt.

Der oben erwäbate erste .Fell trifft zu für das Durchdrin-

gunge- und Zirkulationefärben wie beim Yärben mit einem

Baum, und der letztere Fell gilt für das $inteuchfärben Wie

.dem färben mit einer Neapel. Obwohl sich natürlich bei der

technischen Durchtührung des Färbens keine klare Unterschei-

dungslinie ziehen lässt, so kann doch eine Grenzlinie bei.

einer Färbedauer von. einer Stunde und bei einer Strömungs-

menge von etwa 9 al/.n." pro 1Cub13mentineter otfäns-ichtli-

..@f.,@

'_öhea 9's.umetis den aü tärbenden Tuches gezogen voräen. --;

Dies bedeutet mit anderen Worten, dass beim Färben eines

um einen perforierten Baum gAiokelten Tuchs mit einer ßtrö-

munßämenge der Färbeflüssigkeit grösser als 9 mlAin. x Cät5 . .

ein gleichmässiger färbegrad erreicht werden kann obwohl die

.inneren Schichten den aufgewickelten Tuchs tief gefärbt sind

und die äusseren Schichten des gleichen Tuche zunächst nur

schwach gefärbt sind, indem -neh. die Färbeflifssigkeit hin-

durchtreten und zirkulieren

um übereeMasigeaa Parb-

ato!! Von den inneren ßfbiohten sm Absorbieren an äsen

&ueseren Schichten 1- IM*

Jedoch )mm eine gielo4e ]Pätbwg nicht erreicht beilden,.

wenn mm die gleiche Arbeitsweise® beiden -oben eten Pär-

ben anwendet, bei den des 4x färbende Tuch um den perforierten

Beul gewickelt und die lärbetlüaaigkeit am Rindurahtreten ge-

bracht wird" wo= die 8tröaraoge0inße der lrbellüsUßkeit we-

niger alef 9 ml/Hin x 4931 10. Denn in diesem voll dient der

Strom der Färbelömg riux dazu, die durch Absorption ent®ten-

dene Pärbelösung fit niederer Konsentratim durch eine frische

Pärbelösung mit hoher Xofatrition zu ersetzen, wie dies beim.

,Bärben mit einer Besprl oder in einem Jigger der fall ist.

Ui ein gleiohnässigee ltärben bei einer Strömungmenge von

weniger als 9 ml/Miu z 40 zu erreichen, müsste mm perbatolfe

.öder Pärbeinethoden anronäen, die einen geringen Ereohöptunge-

gred; - langsame Färbegeschwindigkeit, und lmgsa®e Parbstolfaffi-

nität zeigen oder sn Hegmaämen greitea, mit denen das Färb-

stoffbad sehr stark intensiviert werden kann! sodeas keine

noch der Tiefe unterschiedliche pärbung zwischen den innel#ou

Schichten und den äusseren Schichten den um den Baum gowickel.-

ten Tuchs stattfindet.

Infolgedessen Ist die Art und die Neage den zu färbenden Tuche

sowie die Art des verwendeten farbstotts e'fark beschränkt.

Zur weiteren Erläuterung dieser beiden F<irberiizthoden sind

die Verhältnisse zwischen der z!dei.ten Potenz ler Umdr.c)hung

. des Baums uiid der Dauer bis zuIII..Erreichen eirar -gleicl:mässi-

gen Färbung, d.ie in Fig. :L dargestellt ist, in Fig. 3 anhand

des Verhältnisses zwischen der Strömungsmang:.uld der Dauer

bis zur gleichmässigen Färbung dargestellt.

In Fig. 3 zeigt der Abschnitt A einen Bereich des EindringUngs- und Zirkulationsfärbens, bei dem eine gleichmässige Färbung in einer verhältnismässig kurzen Zeitdauer stattfindet, während der Abschnitt B einen Bereich des Eintauchfärbens darstellt, bei dem für praktische Verhältnisse zu lange Zeitspannen notwendig sind, bis eine gleichmässige Färbung erreicht wird. Men.kann der Fig. 3 entnehmen, dass die Grenzlinie zwischen den beiden Methoden etwa bei 9 ml liegt. Es hat sich nun gezeigt und konnte experimentell mit einer Zentri.fugal-Färbevorrichttm bostätigt .erden, dass die Färbemethode, bei der die Rarb stofflüssigkeit das zu färbende Tuch durchdrangt, sieh klar von zwei. verschiedenen Pärbemechanismen unterscheidet, deren Anwendungsmöglichkeiten voneinander rocht unterschiedlich sind.

Die obigen Ergebnisse sind theoretisch bogründet und finden

ihre :3tütze i.t) .

Y@jt@öff®ntlichuni;en. Es sei baispiels--

Weise auf einen Aufsatz crf:'r.@ri osc@n, der 3:Lcii (rxt der Theorie

des Baumfärbens und mit des Durohdriaund Zirkulations-

färbebed beschäftigt. Der Aufsatz etaMt w4 Balidon & grenk

in Journal of the Oooiety of Dyers md ßolbristsf Seite

109 (1952)er

In diesem Aufsatz wurde des VerhUtai® sviaohm der zeit Z,.

die für eine 95 %--ige Pärbumg, die der oben erwäbaten Peru-

ode am gleichnnä»ig4 . gärben entspricht, notvendU ist md

der prozentualen Ersahöpflxng der Perbsto=üesig%qit sowie

die Anaehl der Durohgänge des Yorbstoftba$en - bw und

in Diegrenmen angegeben.

Die Big. 4 und 5 zeigen die »rgobaiese, die in des oben

erwäbatea Aufsatz eng egeben sind. .

r

Big. 5 zeigt schaonetisah des Verhältnis *wischen der gtcos«-

tuslen Ersehöpfung der Parbstottlüesig»it und der teuer bis

zum Erzielen einer gleiohnäa"gea iäxbwng, bereoänet für die

entsprechende Amehl von Ddrobgfgen des YSrbstqgtbs¢ßa, @di,e

mit. Ziffern für jede Kurve en~bea siM.

Big. 5 erläutert sahenatisoh des VerUltnie :wischen den

Zeitspannen zur Erzielung einer gleiob"seigen Krbung und

der Änaebl von Durohgängen des ?ärbebedes bis zu eines Er-

sohöpfungsgrsd von 90 %, ?5 0, 50 % bev. 40 0.

In Fig. 5 ist besondere auf die Tetseohe hinzuweisen, dass

die Kurven für die prozentuale Ereehöpfmg der Verbstott-

fl.üssigkeit, die einem höheren Wert als 7 5 ;#i entsprechen,

der als Grehze für des praktische Färben anzusehen ist,

Im wesen.tl.ic4en den gleiohen Verlauf zeigen wie in Fig. 3,

sodass man eine fliessende Grenze beobachten kann, die .einen

mit "o" markierten divergierenden Funkt für diese beiden

Färbemecheniamen ergibt.

Wie oben erwähnt, gibt es Unterschiede sowohl im Färbezne-

chenismusals auch in den geeigneten Textilarten und Parb--

stoffen zwischen einem Zentrifugal--Färbeverfahren unter

Verwendung-einer kleinen $trömungsmettge der Färbeflüssig-

keit und unter Verwendung einer grossen Strömungsmenge der

gleichen Färbeflüssigkeit, Wobei die Grenze bei etwa 9 ml/

Min. x 0m3 angenommen wird. '

lauf welcher, Basis die Einheit der Strömungsmenge für eine

befriedigende Färbung festzulegen ist, ist nicht genau be--

kanni.-, doch kann man $. B. hierfür die gesamte Strömungsmenge,

die Strömungsmenge prei Einheit der Oberfläche des zu färben-

den Il.'uche:7, die gesamte

dividiert durch die

gesamte Menge der Färbeflüssigkeit? di.e gasimte Strömurigs--

menge, d3.vidiert durch das gesamte of"e@[email protected]: ,ütliche Volumen

deg züi färbenden Tuches und dergl. vrrschlz#Uen.

hür Ode Zwecks der. @fov'lieg6ndeti Erfindung 1)' rd die Strö.-

TnunG:3üle1)ge pro .E:

(? g '#'1a ,@ :t @@ ,y

gesamte -Btrömungwee dividiert c'1y@rs otfenicht- .

Nahe, 'Polumen das zu taoeeT'uoa, heia. Uert, .der sich

für praktische Z»tks haar eabbt,p. wenn das : Y.übeig-

keitsverh&lbais ,rbin-,.. `®1s hs: ,r die dtrmunge-

.menge ver@re@dsb:: , .

..Wie oben klar hervorgehoben@,:st bei dem, 9trifrgs;1-`dr- .,

beverfohren eine St ü21 3- e@e , von ,üt gar ele. 9 tnlf

Min. : 0m3 , eine wesentliche voraussettur ein ertoig-

reiches 7ärben in teohnieohem Umfeng# frei von allen Vorbe-

halten hinsiohtlioh der. Produktivitde der Qualität der

gefärbten Texti34en =d: ,t'rei von Binso@hätnga hineioht-

:@lioh der Arten der Textilien und der verwendeten 'srbstofe..@.

Es sind mehrere Methoden mm Pärben eer usautsug g der

Zentrifugalkraft oder unter Ilereendung eU®r Zentrifagal-

eahl.euder bsw. eines Zentrigalentwässorere besannt. Bei

diesen bekannten Methoden werden jedoch 'niedrige Strömungs-

mengen ausserhalb der oben festgesetzten Grease verwendet

und sie sind für die teobnisahe AÜwe"Unouxngea' gnet.

rtr

Die folgende Tabelle r sei&t. die-"lerhäitn,see 'wischen der

Länge den zu fäi%Uehäen Tuche' und der Strtgungsmenge der

harbstofflüesigkeit und der Umdrehung des leüme beim Färben

von Nylontaft (?O Den.; Teijin Co.* Ltd.), unter Verwendung

einer Zentrifugal-Pärbevorrichtung, bei der das $u färbende

Tuch um eJ.nen perforierten Boum getrickelt und eine Verb-'

stofflüssigkeit bei 90°0 hindurchgeschickt Wird.

Tabelle I

Verhältnis zwischen der Strömungsmenge und der

Umdrehung eines Baums, wenn ein Nylontaft um

einen perforierten Baum von 50 cm Durchmesser

gewickelt wird.

Tuchlänge Strömun g,emei e x)

w wrirnr

1-925 2t5 5 9 10

Umdrehungszahl)

250 250 344 490 660 700 980

500 350 510 720 970 1.020 1450

1000 530 750 1060 1420 1500 2120

2000 780 1100 1370 2080 2220 3130

4000 1130 1600 2270 3020 3210 4530

x) gesamte Strömungsmenge, dividiert durch das

offensichtliche Volumen des zu färbenden Tuche

xx) upa

In der Tabelle 1 wurden die Werte für eine Tuchbreite von 1 m

mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet:

V # K a m(n)@@.11

worin n die Umdrehungszahl, V die gesamte SLrömunganienge,

1 die Dicke des Tuchs und m die Breite des Tuchs ist.

Die folgende Tabelle 11 zeigt die Werte dei: Tabelle 1 so um-

geordnet, denn sie den oerbältnie ew"ohen dar gor Strö--

muageaeage und der @adrob@ng des Heuara wiedergeben*.

9erhältnie ard.eehen dar 4«mton sttrdmn"und der tbzdrobm g, wenn ein zyloatert m

perforierten 8eua von $0 os Dur eeoor okelt

wird.

Tuohlänge- - ße, e "eut@, cueeaorae@@

Co? 0.063. 09125 0.25 09.5 1 2.#4 e

250 3f0 49o ,» 9e0

500 360 510 720 ,1450

1000 530 ?50 100

2000 , . 1I10 1570 313

4000

1230 1d00 .4530

MO- M2

x)

xx) upe

Die unteretriohmen Worte gelten rar eine E*rönmgmengo Von

10 ml/Min. x on3.

Man kann den Tabellen I ttnä 1I entnehmen, denn beirr H#rben

von Tuoh mit Eilte der reaotretione- und Zidulstionfrbe-

methoäe mit einer Zentrilngsi-lirbworriahtung eine Ströwnge-

menge und eine Undrehmgenehl ertorderlioh tot, die gmeser /

ist als erwartet verdau konnte.

Da bei den bisher bekennten Zentritugal-pärbenothoden nur

Umdrehungen bis zu 400 npo und Btröaongenengen von etwa

100 1/Min. =gewendet taardea, wer es unttögiioh, eine be-

friedigende rärbung zu erreichen, selbst bei einer kleinen

Tuchmenge, s:B. Von nee 2j0 Z.

Dm das Eindringunge- =d Sirkuletionetärben aIt einem

kleineren 71üssigkeiteverhältnis von weniger als 20, wie

bei der vorliegenden 85ctinrduug* dernt@ihran, wäre voniß--

aten eine Umdrehungszahl von nicht weniger als ?00 upa und

eine gesamte ßtröenge von 250 1/Min. notwendig.

Die wesentliche vorrussetseng ist natiirlioh die &tr8mungs-

menge und nicht die Uadreäamgezehl. Re hat sich gezeigt,

dune die für befriedigende Ergebnisse notwendige Ufidrehunge-

zahl etwas verringert werden icana, wenn man eine Bohioht

der Farbatoitlösung itmerhelb des Bums bildet.

Die folgende Tabelle 3 zeigt die Umdrehnngazehlen, die not-

wendig sind, um eine ßtrömungremtenge ton 9 al/Min, x en3 $u

erreichen unter Verwendung einer Vorrichtung, die in Pig. 6

dargestellt ist und bei Verwendung .von verschiedenen Baum-

durchmessern im Bereich iön 0,25 bis 290 a zum Trocknen von

versähiedenen 'Tuchlängen im Bereich von 50 bis 2000 m bei

9000, wobei eine Schicht der Färbelösung mit einer Dicke von

8 um Innerhalb des Baume eingehalten wurde.

Tabelle UM

ümdrehungezehl (upm) die notwendig iAt, demit eine strömunge-

mbnge von 9 ml/Min. x «3 erhalten wird., wenn eine Schicht

der Färbelösung von 8 om innerhalb dsten®s gebildet wird.

Tuchl LM) 100 1 2000

He@mduroheseer (:):

0.25 270 390 950 1480 2000

(400) (580 (970) (1420) (2050) .(3000)

005 (270) (#) (6m) (A (i4°0) (2M)

1 (90) (#) (#) (WO) (9?0) (1430)

(130) (90) (3W) (#) ,(67 ö) (9 ö)

Die in Klammern angegebenen Werte sind die Umdrehungssehlen die erforderlich sind, wenn praktisch keine Schicht in dem Baum gebildet wird.

Die Fig. 6 ist ein Querschnitt einer Haum-F'@irbeaorriohtung,

wobei mit 1 ein perforierter Heuar, mit 2 ein Bohr zum Zu-

führen einer Farbetofflüseigkeit, mit 3 mehrere Trennwände

innerhalb des perforierten Baume bezeichnet Bind, welche eine

Schicht der Färbelösung unterhalb der Pläche bilden sollen,

auf die ein zu färbendes Tuch 6 gewickelt wird, wie dies mit

4 angedeutet ist. Der perforierte Baum 1 wird von einer Walle

5 angetrieben und die Fsrbstofflüseigkeit dringt; durch des zu

färbende Tuch 6 und wird von der 1,Hitung 2 üher dett Ballen

reine )troff ;@> »tl.ft@umi@e~ 12 und winen 1!,x,hitt"(ar 9

hie man der Tabelle 3 entnehmen kann, ist selbst dann, wenn

man Trennwade, wie sie in Fig. 6 speziell zur Erhöhung der

Strömungsmenge vorgesehen sind, anwendet, die Mindestumdre-

hungszahl des Baums, die erforderlich ist, damit die notwen-

dige Strömungsmenge zum Färben von 250 bis 2000 m Tuch bei

einem Baumdurchmesser von 0,25 - 2,0 m ist, die als reali-

stische Werte bei der grosstechnischen Durchführung des Fär-

beverfahrene angesehen werden, mehr als etwa 600 upm, ein.

Wert, der Geit ausserhalb des Bereichs liegt, der bisher

bei üblichen Zentrifugalfärbevorrichtungen angewendet wurde.

Diese Tatsache beweist die Neuheit der ereindungagemässen

Färbemethode, bei der das Färben mit einer Strömungsmenge

von nicht weniger als 9 ml/Min. x om3 durchgeführt wird.

Obwohl ausführlich dargelegt worden ist, dass das Eindrin-

gungs- und Zirkulationsfärbeu in einer Zentrifugal--Färbe-

vorrichtung nur mit einer Strömungsmenge von mehr als

9 ml/Min. x am@ befriedigend durchgeführt werden kann, so

ist doch der Färbemechanismus per se genau der gleiche wie

bei den üblichen Baumfärbemethodea.

Um die fxorkmale der 1!,rfindung noch weiter klar zu stellen,

wird das erfindungsgemässe Verfahren zusammen mit dem Üb-

1.Ichon BaumP%zr#be@er,@t@hr@@ii wie folgt weiter erläutert:

Werjo eines I@@ctnl-1@it'l,@@r@or.'rl.ai@ @;L@r@£ uxi@az# ÄV:@Rlllv`.'.LIIl dn@.' Zenbri-.

fugjilkra f'i,

Verwendung einer Puppe verglichen "wird, wobei genau der

gleiche gttekt ersiält wird, so Wäre der einzige Unterschied

lediglich in. der Ausnutzung der Zentiritbgalkraft oder Puppe

als Ursache fUr das Duroädringea und Zirloalieren den Pärbe-

beds. Demnach wäre die Terwendung einer Pumpe vom @tandp@mgt

den hnergieverbrauohs und der Sicherheitsvorkehrungen vor-

teilhatter, und es bestünde kein Grund, sich der Zentritu@al-

tärbevorriohtung au bedienen.

Dennoch hat die Zentrifugal-Bärbevorriohtung einige Vorteile

gegenüber der üblichen Benm-aärbesethode.

Pig. ? zeigt die Verhältnisse svisohet einigen in der Praxis

bisher tatsächlich angewendeten lfärbebg@en und der

Strömungsmenge für ein 92 om breites Tuch, dbe um einen Baum

gewickelt ist. Die bei einer üblichen Ban»@-]Mrbetorriohtung

mit einem durohscinaittliohon Durchmesser von 50 OB und mit

Hilfe einer Pumpe erhaltenen Ergebnisse sind autgötragen.

Die Marke "o" zeigt Bälle, bei denen eine befriedigende

gleichmässige Färbung erreicht wurde, während die Merke "z"

ein ungleichmässiges Färben andeutet.

In Fig. ? bedeutet die ausgesogene Linie die Strömungsmenge

von 9 ml/Min. x cm3, während die gestrichelte Linie die Min-

deatströmungsmenge angibt, bei der auf dar Basis der 3.n Fig.

angegebr,nvn Ergebniaae noch ein gleicbmä®siges Färben bei der.

üblichen 33aumfärbemethode erreicht wird. Die mit den DiaGonallinien in Fig. 7 markierte Flüche ist der Bereich, in dem mit dem üblichen Baum kein gleichmässiges Färben erreicht wird, jedoch mit Hilfe der erfindungsgemässen Zentrifugal--Färbemethode erreicht werden kann.

Der Grund hierfür dürfte .folgender sein: Die unbefriedigenden Pärbeergebnisse in Fig. 7 beruhen nicht auf Unterschieden in der Färbetiefe gwisohen inneren Schichten und äusseren Schichten des Tuche, das um den Baum gewickelt war, sondern auf Fehler, die als "Streifenbildung" bezeichnet werden. Unter "Streifenbildung" wird die unterschiedliche Färbetiefe zwischen Randebachnitten und einem mittleren Abschnitt den gefärbten Tuchs verstanden. Dieser Fehler wird nicht notwendigerweise bei der Zentrifugal-Färbemethode auftreten.

Die fig. 8 und 5 zeigen die Ströme der zirkulierenden Parb--

stoff-Flü®siäkeit bei der üblichen Pumpmethode und Zentri-

fugalmethode, wobei die Parbstofflüssigkeit durcb das zu

färbende jfuch in der durch Pfeile angedeuteten Weise strömt.

Wenn man den kumpdruck ausnützt, wird die Strömungsrichtung

der. Parbstosflüssigkeit abgelenkt, da der Widerstand an den

Randabschnitten des zu färbenden fuchs kleiner ist, während

sJ.e hei der Zent:rifuga3.metho:iij In allen AbBCbnitten im we.-

sentliahen gerade ist. Infolgedessen kann mit den Zentri-

fugelfärben ein gleichmäaeigee Färbe mit einer. Minimel-

strömungsmenge erreicht werden im Gegensatz $u den Baum-

färben, bei dem eine grössere Menge .benötigt wird.

Um ein ungleichmässiges Pärben en den Randabschnitten bei.

der üblichen Baummethode zu verhindern, wird die Strömung ,

der Färbeflüssigkeit dadurch kontrolliert, dass man eine

Trennwand vorsieht, die allgemein.als "B®laverachluna" be-

zeichnet wird, jedoch kann die "Streifenbildung" durch'einen,

solchen "Falzverschluss" nicht vollständig verhindert werden.

Hei der Zentrifugsl-Beummethode ist jedoch kein solcher

"Falaverschluss",wie er oben erwähnt wurde,notwendig, und

es genügt, beide erden de um den Bakt gewickelten Tuchs

y

mit Schnüren so festzubinden, deas den Tuch während der

Drehung nicht aufgewickelt wird.

Ferner ist bei der üblichen Baummethode eine grosee@Menge

Färbeflüssigkeit notwendig. Im Gegensatz hierzu kann bei

dem erfindungsgemässen Verfahren ein befriedigendes @Bär.Den

mit einer kleinen Menge Färbeflüssigkeit erreicht werden.

Demnach lässt sich eine gleichmässige Pärbung mit einer

relativ kleinen Strömuag"menge erfiadungegewäse erreichen,.

da, selbst mit der gleichen gesamten i3trömuw@garenga, die

Werte zeigen, wie oft des Färbebad zurückgeführt wird, d.h.

dass die gesamte Strömungsmenge, dividiert durch die gesamte

Menge der Färbelösung, grösser gemacht werden kann und somit das gleichmässige Färben unterstützt.

Obwohl es theoretisch möglich ist, des gleichmässige Färben durch Erhöhen der Umdrehungszahl den Baums soweit wie mög- lich zu unterstützen, so sollte von dieser Massnahme aus arbeitstechnischen und Sicherheitsgründen möglichst wenig Gebrauch gemacht werden.
Aus diesem Grunde sollte die Anforderung für die kleinere Menge der Farbstoff-Flüssigkeit, die oin charakteristischen Merkmai des Zentrifugelfärbsns ist, voll ausgenützt werden, d.h. das Flüssigkeitsverhältnis (die gesamte Menge der Färbeflüssigkeit dividiert durch des Gee«tgewicht den $u fär- benden Tuchs) sollte notwendigerweise weniger als 1:20 sein, um das Färben technisch durobwuführen. Die Anforderung an das kleinere Plüssigieitaverhältnia ist einer der Gesichtspunkte der Brfindung, da er nicht nur dazu dient, die notwendige Umdrehungszahl in gewissem Umfang zu verringern, sonderä auch verschiedene weitere Vorteile mit eich bringt.

Obwohl die übliche Baum-Närbevorrichtung den anderen Färbevorrichtungen vielfach überlegen ist, heben sich doch euch mancherlei Nachteile eingestellt.

ilberlo£;enen i@i1Senschaffen sind die Ttirrivi-

dang von Falten in dem gefärbten Tuch, die Brauchbarkeit

für die Massenproduktion, die Stabilität der gefärbten

Oberfläche, weniger Ausschuss durch Streifenbildung und

ungleichmässige Färbung,. geringere Schrumpfung des gefärb-

ten Tuchs und dergl., Nassnahmen, die euch für die Zentri-

fugeltärbevorrichtung gelten.

Einer der Nachteile der üblichen Bsuntärbeaethode ist den

Erfordernis eines sehr grossec flibmaigkeitsverhältnisees:

Deshalb ist die Menge den Verbstoffe, der in den Bestbad

zurückbleibt, recht groea, aodas® der !'srbstoltverlust

beträchtlich ist.

Wegen der grösseren Menge en Färbelösung wird auch eine

grössere ääme®enge zum ßrhit$en dieser. Lösung benötigt,

wes höhere &ergiekosten mit sich bringt. Ans de gleichen

Grund sind längere Zeitrituae Mr fden ixen det Pärbe-

lösung bis $u eisec btsea,rsrt gatg,

und deshalb wiederum, wird eine längere ZOit beaöti&gt, um

die Temperatur der Pärbelöpuumg :n Orhaiasa, als dies £ü r de e

Färben bei einer echten Baumfärbung .nötig ist, wobei! die

gesamte Färbezeit recht lang wird.

Hinzu kommt, dass die. verhiltnissässig wenigen Z,ick"Nbrun-

gen der Färbelösung nachteilig sind vom Standpunkt des.

gleichmässigen Färbens. Diese Nachteile der üblichen Baum-

f ärbemethode können mit den Zentrifugelfärbovorrichtungen

gemäss der Erfindung beseitigt werden, bei der das Flüssigkeitsverhältnis weniger als 1:20 ist.

Erfindungsgemäss kann eine befriedigende Färbung mit einem Flüssigkeitsverhältnis von etwa 1:3 erreicht werden, das so niedrig ist, wie es bei einer Jiggerfärbung angewendet wird und sich für das Baumfärben als unbefriedigend erwiesen hat. Es ist auch möglich, die Parbstofflösurng auf einen bestimmten Temperaturwert durch geeignete konstruktive und .verfahrenstechnische Massnahmen zu erhöhen.
Wie oben erwähnt, ist die erfindungsgemässe Färbemethode, bei. der die Färbelösung durch das zu färbende Tuch mit Hilfe der Zentrifugalkraft mit einem Flüssigkeitsverhältnis von weniger als 1:20 und einer Strömungsmenge von nicht weniger als 9 m1/Min. x cm3 durch das Tuch geführt wird, eine neue Färbemethode, bei der verschiedene Nachteile der üblichen Baumfärbemethode beseitigt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, nicht jedoch zu ihrer Beschränkung.

Beispiel 1 1000 m Nylon-Schirmtuch wurden kontinuierlich entschlichtet. Das Nylontuch bestand aus NSD ?,0 den. Nylonfäden (Produkt der Teijin Co., Ztd.) als Schuss- und Kettfäden gewebt und hatte ein Gewicht von 3,5 kg sowie Abmessungen von 96 cm x 46 m. Dieses Tuch wurde zum Färben verwendet. Das Tuch wurde durch heisses Wasser geführt, das in einem Färbelösungstank.bei etwa 8000 gehalten wurde. Dann wurde es auf einem Drehbaum mit einem Durchmesset von 50 am outgewickelt und ein Tuchende des Tuchs wurde mehrmals dar«-gewickelt und mit einer 8ohnur testgebunden. Die Dicke der zu färbenden Tuchschichten, die um den Bauar gewickelt waren, betrug etwa cm, Anschliessend wurde in dem Tank die Färbelösung wie folgt hergestellt:

Barbstotf:

Polargelb 5 ßf 4 % o. w. t.

$rio fast floadn EL 1 % o.w.t.

$rio anthreoen brillient blau 2GL 1,2% o.w.t.

Färbehilfstotte:

Ammonium sultet 0,6 9G o.w.t.

Flüssigkeitsverhältnis: 1:$

Bedetemperetur: 50op

Der Drehbaus wurde in Bewegung gesetzt, während die Psrb-

atott-Flüeeigkeit mit einer Pumpe in Kreislaut geführt wur-

de, mit der die Färbelösung durch einen Wäraeeusteusoher

geschickt und die Temperatur der Färbelösung im Verlauf von

etws*30 Min. auf 9.500 erhöht wurde.

Das Färben wurde bei dieser Temperatur 40 Min. lang unter solchen Bedingungen vorgenommen, dass sich eine Schicht der Färbelösung mit einer Dicke von r10 cm inneehalb des Baums bei einer Strömungsmenge von 1 t/Min. bildete. Die Umdrehung wer 1200 upm, womit man eine Strömungsmenge von 10,5 ml/I.iin. x cm3 erreichte.

Danach wurde das Zurückführen der Farbstoff-Flüssigkeit beendigt und der Baum ohne Zuführen der Farbstoff-Flüssigkeit gedreht, um das gefärbte Tuch abzuschleudern und die Farbstoff--Flüssigkeit wurde über ein Ausgangsventil zur Beendigung des Färbevorgangs abgezogen.

Es wurde :ein gleichmässig gefärbtes Tuch mit einer mittleren OZivfarbe erhalten.

Beispiel @2

1000 m Rayon-Toft aus 11B 50 Den: ßayonfäden für Schuss- und

Kette, mit den Abmessungen 91,5 x 500 m (36 Inch x 50 Iard)

und einem Gewicht von 2,0 ke; wurden als zu färbendes Tuch

verwendet.

Das Tuch wurde auf einen. Drehbaum über ein Heisswasserbad

gewickelt, das in einem Färbelösungstank bei 8000 gehalten

wurde. Danach irurde ein Tuc:hende mit einer Schnür festgebunden.

Die Dicke der Tuchschichten, die gefärbt werden sollten, betrug etwa 12 cm.

Zunächst wurde den zu färbende Tuch bei 80 - 90°0 etwa 15 Min. lang unter Verwendung von nur eine Farbe erzeugende weeserfreie Sods enteahlichtet, vorauf entwässert und die Lösung entfernt wurde. Denn wurde die Färbelösung wie folgt hergestellt:

Farbstoff:

Ohlorantine fast grau NQIZ. 1 N o.w.f.

Flüssigkeitsverhältnis: 1:10

Badtemperatur: 50 - 60o0

Der Drehbaum wurde in Bewegung gesetzt, während die Farb-

mtoff-Flüssigkeit in. Kreislauf geführt und die Temperatur

im Verlauf von etwa 50 Min. auf 95°0 gesteigert wurde. Das

Färben wurde etwa eine Stunde lsag bei einer Strömungs-

menge von 1,s t/ilin. und einer üpdrelgs$ehl von 1500 upm

durchgeführt, wobei man eine Strömttngsuenge von 15,5 ml/Min.

x 0m3 unter solchen Bedingungen .erhielt, dass sich eine

Schicht der Parbetofflösung innerhalb des Baures in einer

Dicke von 10 cm ausbildete.

Während des Färbevorgangs wurde zu der Färbelösung eine

5 Gew.%-ige Glauber--Bel$lösung in zwei Anteilen gegeben.

Nach dem Entwässern und dem Batfernen der Farbstoff--U3.üssi.;g-

keit mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde das

gefärbte Tuch einer fixterungsbehendlung unterworfen.

Man erhielt ein gleichmässig grün gefärbtes Tuch, frei von

allen Fehlern, wie ungleichmässig gefärbten Stellen oder

Streifen.

Claims

Ps to atanarprüohe 1. Vorfahr= sm Mrbm von. Tnohea roter Ausnete~mg der Zentrifugalkraft mit ßilte eines ?ärbebnses, d s rar o h g -e lc e n n s e i o h n e t, denn mm eine larbotoUMM - . -mit einem plüssiglceitsverhältnis via womiger als. ltduroh ein um einen perforierter Bvm gwio»3tes e»h att $3ite der. Zentritogalk»lt bei einer Str@dua@fgareoge v, iOrtittott# fltesigieit ,iaon. mehr. als 9 ml/Sin. pro 1Cabdimh ao- lumea des Tuohe in greisiau! führt. ' 2. ' Yerlshrea »oh :Anspruch 1, d a d u r o h g u 1@ ; o a a s e 1 ohne t, kess rusr da@'t Heue alt a@.@t @.. . dreht.