DE3206895A1 - Verfahren zum kontinuierlichen faerben von textilen warenbahnen - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen faerben von textilen warenbahnen

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DE3206895A1 DE19823206895 DE3206895A DE3206895A1 DE 3206895 A1 DE3206895 A1 DE 3206895A1 DE 19823206895 DE19823206895 DE 19823206895 DE 3206895 A DE3206895 A DE 3206895A DE 3206895 A1 DE3206895 A1 DE 3206895A1
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Description

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HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 82/F 033 Dr.MÜ/Wa
Verfahren zum kontinuierlichen Färben von textlien Warenbahnen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum Färben von textlien Warenbahnen, wobei man die Warenbahn mit einer wäßrigen Flotte, die gelöste und/oder dispergierte Farbstoffe enthält, bei einer Temperatur zwischen 20 und 95°C imprägniert, abquetscht und die Farbstoffe in einem Dampf-/Luft-Gemisch fixiert, dadurch gekennzeichnet, daß die imprägnierte Warenbahn vor der Farbstoff-Fixierung nicht zwischengetrocknet wird, die Trockentemperatur des Dampf-/Luft-Gemisches zwischen 110 und 1400C gehalten wird, der Dampfgehalt des Damp^/Luft-Gemisches so bemessen wird, daß die Naßtemperatur der feuchten Warenbahn zwischen 50 und 95°C liegt und die Fixierzeit mindestens 20 Sekunden beträgt.
Bekannt sind Klotz-Trocknungs- und Klotz-Thermofixier-Verfahren, die in den allermeisten Fällen am vorgetrockneten Textilgut vorgenommen werden. Falls feuchtes Textilgut zum Farbstoff-Fixierungsprogramm eingesetzt wird, wird dieses beim Eintreten in das Wärmebehandlungsfeld getrocknet. Als eine Variante des Trockenfixierverfahrens hat man auch schon die Trocknungsgeschwindigkeit durch Regelung des Dampfgehaltes im Trocknungsmedium beeinflußt (DE-OS 25 52 56 2). Viel Energie wird sowohl beim Trocknen als auch beim Thermofixieren verbraucht. Ein weiterer Nachteil hierbei ist die während des Trocknungsvorganges stattfindende Migration, die zu unegalen Färbungen führen kann.
Bekannt sind auch Klotz-Dämpf-Verfahren, die gleichgültig, ob sie als Ein- oder Zweibadverfahren Anwendung finden, sehr energieaufwendig sind. Bei den Zveibad-Klotz-Dämpf-
C ·
Verfahren wird nach der Farbstoffimprägnierung zunächst getrocknet; anschließend werden in einem zweiten Klotzprozeß die Fixierchemikalien aufgebracht, weshalb man diese Verfahren auch als Chemical-Pad-Steam-Verfahren bezeichnet. Diese Verfahren sind noch energieaufwendiger, weil das Textilgut sowohl getrocknet als auch gedämpft wird. Das Dämpfen erfolgt bei 103 - 1050C. Auch beim Einbad-Klotz-Dämpf-Verfahren erfolgt eine Zwischentrocknung, weshalb hierfür die gleichen Nachteile eines hohen Energieverbrauches gelten. Beim sogenannten Einbad-Naßdämpf-Verfahren fährt man mit einer klotz-nassen Ware.in den Dämpfer bei 103 - 1050C, wodurch sich eine hohe Menge Dampf auf dem Textilgut kondensiert. Das Verfahren findet wegen der hohen Ausbeuteverluste in erster Linie nur bei Küpen-, Schwefelküpen- und Schwefel-Farbstoffen Anwendung. Die Energieverluste im Dämpfer bei leichtem Überdruck sind wegen der Luftfreiheit hoch, vor allem auch bei den Stillstands- und Aufheizzeiten.
Die gestellte Aufgabe war somit, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden, eine gute Farbstoff-Fixierung mit einer guten Durchfärbung zu ermöglichen und bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten nach einem dennoch energiesparenden Verfahren arbeiten zu können. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren, wie eingangs beschrieben, gelöst. Die Fixierung der Farbstoffe bei einer Temperatur von 50 - 950C des feuchten Gewebes (sogenannte "Naßtemperatür") erfolgt über einen Zeitraum von mindestens 20 Sekunden und in der Regel von nicht mehr als 200 Sekunden. Jedoch kann in Einzelfällen, in Abhängigkeit von angewandtem Farbstoff bzw. zu färbendem Textilmaterial die erforderliche Fixierzeit auch mehr als 200 Sekunden betragen. Der genannte Temperaturbereich von 50 - 95°C des feuchten Gewebes wird durch das Mengenverhältnis von Wasserdampf und Luft im Dampf-/Luft-Gemisch
bestimmt. Die Temperatur der feuchten Gewebebahn entspricht der Temperatur eines feuchtgehaltenen Thermometers in dem vorhandenen Dampf-/Luft-Gemisch. Nach demselben Prinzip arbeiten Psychrometer zur Bestimmung des Luftgehalts in einem Dampf-yLuft-Gemisch. Die Temperatur des Dampf-VLiift-Gemisches von 110 - 1400C (sogenannte "Trockentemperatur") wird mit einem trockenen Thermometer gemessen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen einmal darin, daß der Trocknungsvorgang entfällt. Da die Farbstoff-Fixierung bei 50 - 950C stattfindet, braucht zum anderen nicht mehr für eine völlige Luftfreiheit im Fixierraum gesorgt zu werden.
Apparativ wird für die Praxis zweckmäßigerweise eine mit zusätzlichen Infrarot-Strahlern bestückte Hotflue für das erfindiangsgemäße Färbeverfahren eingesetzt, die außerdem die Möglichkeit für eine Dampfinjektion bietet.
Weil die Infrarot-Strahler innerhalb der Fixierkammer angebracht sind, geht die durch diese Strahler zugeführte Energie nicht verloren. Die Dampfzufuhr erfolgt vorteilhafterweise an der Ansaugseite der Luft.
Gegenüber einem Klotz-Dämpf-Verfahren, gleichgültig, ob es sich um ein Einbad-Naßdämpf-Verfahren oder um ein Chemical Pad/Steam-Verfahren handelt, ist beim erfindungsgemäßen Verfahren der Dampfverbrauch wesentlich geringer. Außerdem ist kein Überdruck erforderlich. Während der Farbstoff-Fixierung erfolgt praktisch keine Trocknung der Ware. Eine Kondensation und damit eine Erhöhung der Wassermenge findet wegen der in der Fixierkammer zusätzlich angebrachten IR-Strahler auch nicht statt.
Der Vorteil beim Aufheizen der angewandten Apparatur,
■ · ♦
beispielsweise einer Hotflue, liegt vor allem darin, daß die Metallteile der Apparatur mit Heißluft vorgewärmt werden, bevor die Dampfinjektion beginnt. Hierdurch wird eine Kondensation des Dampfes an den kalten Metallteilen vermieden, wodurch nicht zuletzt auch die Wassertropfgefahr wesentlich verringert wird. Da bei der Farbstoff-Fixierung bei einer Naßtemperatur von 950C oder darunter gearbeitet wird, liegt ein Dampf-/Luft-Gemisch vor. Bei einer Naßtemperatur von etwa 800C liegt der Dampfgehalt innerhalb der Fixierkammer unter 30 Vol.-%. Hierdurch kann beispielsweise auf die Verwendung von Edelstahl verzichtet werden, was sich für den Bau von Fixierapparaturen für das erfindungsgemäße Färbeverfahren besonders kostengünstig auswirkt.
Die Dampfinjektion zur Herstellung des gewünschten Dampf-/ Luft-Verhältnisses kann in bekannter Weise durch ein Psychrometer sehr genau gesteuert werden, wodurch nur wenig Dampf verbraucht, wird. Weil die Ware praktisch nicht trocknen kann, findet auch keine Farbstoffmxgration statt und eine optimale Durchfärbung ist das Ergebnis.
Die Vorteile des neuen Verfahrens liegen hauptsächlich in der Einsparungsmöglichkeit für Energie begründet, da man mit einem geringeren Dampfanteil arbeitet im Vergleich zu einem Arbeiten in einem Dämpfer bei 100 - 1050C. Bei 950C Naßtemperatur und 13O0C Trockentemperatur wird eine Luftfreiheit von etwa 95 Vol.-% erzielt, was selbst für viele Farbstoffe, die in Gegenwart von Reduktionsmitteln fixiert werden, d.h. oxydationsempfindlich gegenüber Luftsauerstoff sind, ausreichend ist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können folgende Farbstoffe eingesetzt werden:
Reaktivfarbstoffe, Säurefarbstoffe, 1:2-Metallkomplexfarbstoffe, Anthrasol-Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, kationische Farbstoffe und lösliche Schwefelfarbstoffe.
Bei den Reaktivfarbstoffen auf Zellülosefasern können verschiedene Arten alkalisch wirkender Mittel eingesetzt werden. Bei Reaktivfarbstoffen auf Wolle kommen neben der Fixierung im stark sauren und schwach sauren Bereich auch die Fixierung im neutralen und schwach alkalischen Bereich in Betracht. Die Säurefarbstoffe und Metallkomplex-Farbstoffe werden zum Färben von Wolle oder Polyamidfasern bzw. von Mischungen aus diesen Fasern, die Dispersionsfarbstoffe zum Färben von Polyamidfasern und modifizierten Polyesterfasern eingesetzt. Kationische Farbstoffe können zum Färben sowohl von sauer modifizierten Synthesefasern als auch von Polyacrylnitrilfasern (z.B. im Gelzustand) ggfs. in Gegenwart von Fixierbeschleunigern) , verwendet werden. Als modifizierte Polyesterfasern kommen sowohl die sauermodifizierten Polyesterfasern als auch carrierfrei färbbare Fasern aus mit Hydroxycarbonsäuren oder aliphatischen Dicarbonsäuren modifiziertemPolyäthylenterephthalat oder aus einem mit Polyäthylenoxid in Form eines Blockpolymeren modifizierten Polyäthylenterephthalat in Frage.
Die nachstehenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren erläutern ohne es in irgendeiner Weise auf die in den Beispielen offenbarten Merkmale einzuschränken.
Beispiel 1
Ein Baumwollfrottiergewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 70% mit einer wäßrigen Flotte von 200C bestehend aus 5
3 g/l Farbstoff (Soluble Vat Green I/C.I. 59826) 0,5 g/l Soda kalz.
1 g/l eines Netzmittels aus Alkansulfonat als wesentlichem Bestandteil
8 g/l Natriumnitrit
1 g/l eines Imprägnierhilfsmittels (Anlagerungsprodukt von 8,5 Mol Äthylenojcdd an 1 Mol Nonylphenol)
geklotzt und 30 Sekunden bei 800C Naßtemperatur und 1100C Trockentemperatur in einer Kammer behandelt. Dann wird das Gewebe mit einer wäßrigen Flotte enthaltend 20 ml/1 Schwefelsäure (96 %ig) und 1 g/l eines Dispergiermittels (sulfonsaures Formaldehydkondensationsprodukt) behandelt und schließlich nach einem Luftgang von 60 Sekunden wie üblich nachbehandelt.
Es resultiert eine grüne Färbung mit guter Farbstoffausbeute und guten Echtheitseigenschaften.
Die Farbstoffausbeute entspricht derjenigen einer Färbung, die in einer 100 %igen Dampfatmosphäre 30 Sekunden bei 103 bis 1050C gedämpft und anschließend entwickelt wurde.
Fixiert man alternativ während 2 Minuten bei 600C Naßtemperatur und 11O0C Trockentemperatur, so erzielt man eine Färbung mit gleicher Farbstoffausbeute.
Läßt man das geklotzte Gewebe lediglich 30 Sekunden bei Raumtemperatur (200C) verweilen und entwickelt dann, wie beschrieben, mit Schwefelsäure, so erhält man lediglich eine sehr helle Färbung.
Beispiel 2
Ein Baumwollfrottiergewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 87 % und einer Warengeschwindigkeit von 30 m/min 5 mit einer Klotzflotte von 2O0C bestehend aus
16 g/l einer Farbstoffmischung bestehend aus den Farbstoffen der Formeln
OCH
O,S_/\_ N=
3 .
HO"
OSO H
)CH
-CH.
"ΊΪ1
J*
SO3H
SO3H 10 g/l des Farbstoffs der Formel
und
CO-CH
SO9-CH9-CH9-OSO-H
_ Of _<
9 g/l des Farbstoffs der Formel
OSO3H
30 g/l Glaubersalz kalz.
15 ml/1 Natronlauge 38°Be~ (32,5 %ig) 3 g/l eines Netzmittels aus Alkansulfonat als wesentlichem Bestandteil
geklotzt und 40 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 8O0C und einer Trockentemperatur von 1200C in einer Kammer behandelt. Das Gewebe verläßt den Fixierraum mit einer Feuchte von 81 %. Nach der üblichen Nachbehandlung erhält man eine Braunfärbung mit guten Echtheitseigenschaften.
Fixiert man in einer 100 %igen Dampfatmosphäre während 40 Sekunden bei 1030C, so resultiert eine Färbung mit deutlich geringerer Ausbeute (Farbstärkeverhältnis etwa 70 : 100).
Beispiel 3
Ein Baumwollgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 70 % mit einer wäßrigen Flotte von 250C bestehend aus
150 g/l der Flüssigmarke des Farbstoffs C.I. Leuco Sulphur Brown 96
3 g/l Natriumhydrogensulfat
5 g/l eines Stabilisierungsmittels gegen Reoxidation
(Natriumpolysulfidlösung)
3 g/l eines Netzmittels auf Basis einer Mischung schaumarmer anionischer Tenside
geklotzt und 60 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 900C und einer Trockentemperatur von 1200C in einer Kammer behandelt- Anschließend wird kalt gespült, mit Wasserstoffperoxid bei 400C oxidiert und zunächst bei 4O0C, dann bei 7O0C gespült.
Man erhält eine dunkelbraune Färbung, die sich in Farbton und Farbausbeute von einer Färbung, die während 60 Sekunden bei 1030C in einer 100 %igen Dampfatmosphäre fixiert wurde, praktisch nicht unterscheidet.
Beispiel 4
Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 65 % mit einer wäßrigen Flotte von 200C bestehend aus
50 g/l des Farbstoffs der Formel 25
3°" f°3 H N=N — OH
I
CK y. HO3S"*"
3H
J
>
SO
NH-CO ' 3
Cl Cl
8 ml/1 Natronlauge 380Be" (32,5 %ig) 12 g/l Soda kalz.
ΛΛ
3 g/l eines Netzmittels aus Alkansulfonat als wesentlichem Bestandteil
geklotzt und 40 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 800C und einer Trockentemperatur von 1200C in einer Kammer fixiert und wie üblich nachbehandelt.
Man erhält eine scharlachrote Färbung mit guten Echtheitseigenschaf ten.
10
Führt man dagegen den Fixierprozeß bei 1030C während 60 Sekunden in 100 %iger Dampfatmosphäre durch, so erhält man eine deutlich hellere Färbung.
15 Beispiel 5
Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 65 % mit einer wäßrigen Flotte von 200C bestehend aus
60 g/l des Farbstoffs der Formel
SO3H
SO3H
8 ml/1 Natronlauge 38°Be~ (32,5 %ig) 10 g/l Soda kalz.
3 g/l eines Netzmittels aus Alkansulfonat als wesentlichem Bestandteil
I 411 • · * V
geklotzt und 40 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 800C und einer Trockentemperatur von 1200C in einer Kammer fixiert und wie üblich nachbehandelt.
Man erhält eine Rotfärbung mit guten Echtheitseigenschaften,
Fixiert man während 60 Sekunden bei 1030C in 100 %iger Dampfatmosphäre, so erhält man eine deutlich hellere Färbung.
Beispiel 6
Ein mercerisiertes Baumwollgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 65 % mit einer wäßrigen Flotte von 200C bestehend aus
20 g/l des Farbstoffs der Formel
OH
20 g/l Soda kalz. 20 g/l Glaubersalz
2 g/l eines Netzmittels aus Alkansulfonat als wesentlichem Bestandteil
geklotzt und 40 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 8O0C und einer Trockentemperatur von 1200C in einer Kammer fixiert und wie üblich nachbehandelt.
Man erhält eine echte Scharlachfärbung.
Fixiert man während 40 Sekunden bei einer Temperatur von 1050C in 100 %iger Dampfatmosphäre, so erhält man eine deutlich hellere Färbung.
Beispiel 7
Ein Baumwollgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 80 % mit einer wäßrigen Flotte von 200C bestehend aus
150 g/l des Farbstoffs C.I. Leuco Sulphur Blue 3 g/l eines Netzmittels auf Basis einer Mischung
aus schaumarmen anionischen Tensiden 3 g/l Natriumhydrogensulfat
20 g/l eines Stabilisierungsmittels gegen Reoxidation (Natriumpolysulfidlösung)
geklotzt und 90 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 800C und einer Trockentemperatur von 1100C in einer Kammer behandelt und anschließend mit einer wäßrigen Lösung von 2 ml/1 Wasserstoffperoxid bei 4O0C oxidiert, dann zunächst bei 400C und daraufhin bei 700C warm und anschließend kalt gespült.
Man erhält eine Blaufärbung mit guten Echtheitseigenschäften.
Beispiel 8
20 g/l des Farbstoffs der Formel 30
SO2-CH2-CH2-OSO3H
werden mit 20 ml/1 Natronlauge 380Be (32,5 %ig) 1 Minute lang bei 200C behandelt und anschließend durch Schwefelsäurezusatz auf den pH-Wert 2,5 eingestellt.
Ein Wollflanellgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 100 % mit einer wäßrigen Flotte von 2O0C bestehend aus dem wie vorstehend beschrieben behandelten Farbstoff,
150 g/l Harnstoff
10 g/l eines Netzmittels (Additionsprodukt von 5 Mol
Äthylenoxid an 1 Mol Isotridecylalkohol) 20 ml/1 Isopropanol
geklotzt und anschließend 200 Sekunden bei einer Naßtemperatur von 950C und einer Trockentemperatur von 1250C in einer Kammer behandelt. Anschließend wird kalt gespült und bei 800C einer Emulgator-Wäsche unterzogen.
Man erhält eine leuchtende Scharlachfärbung mit guten Echtheitseigenschaften ohne Grauschleier.
Beispiel 9
Ein Baumwoll-Cordgewebe wird bei einer Flottenaufnahme von 75 % mit einer wäßrigen Flotte von 2O0C bestehend aus
75 g/l Farbstoff (CI. Solubilized Sulphur
Brown 51)
3 g/l eines Netzmittels auf Basis eines Gemisches
aus schaumarmen anionischen Tensiden 25 g/l Soda kalz.
115 g/l Natriumhydrogensulfat
20 g/l eines Stabilisierungsmittels gegen Reoxi™ dation (Natriumpolysulfidlösung)
geklotzt und anschließend 90 Sekunden bei einer Naßtempera tur von 850C und einer Trockentemperatur von 1300C in einer Kammer behandel-if. Anschließend wird kalt gespült, mit Wasserstoffperoxid bei 40CC oxidiert und dann bei 40°C und 700C gespült.
Man erhält eine Braunfärbung mit guten Eigenschaften.

Claims (3)

9 » » · »«fi HOE 82/F 033 Patentansprüche;
1. Verfahren zum kontinuierlichen Färben von textlien Warenbahnen, wobei dieJiarenbahn mit einer wäßrigen Flotte, die gelöste und/oder dispergierte Farbstoffe enthält, bei einer Temperatur zwischen 20 und 950C imprägniert und abgequetscht wird und die Farbstoffe in einem Dampf-/Luft-Gemisch fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die imprägnierte Warenbahn vor der Farbstoff-Fixierung nicht zwischengetrocknet wird, die Trockentemperatur des Dampf-z^Luft-Gemisches zwischen 110 und 1400C gehalten wird, der Dampfgehalt des Dampf-/Luft-Gemisches so bemessen wird, daß die Naßtemperatur der feuchten Warenbahn zwischen 50 und 95°C liegt, und die Fixierzeit mindestens 20 Sekunden beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Reaktivfarbstoffen, Säurefarbstoffen, 1:2-Metallkomplexfarbstoffen, Anthrasol-Farbstoffen, Dispersionsfarbstoffen,kationischen Farbstoffen oder wasserlöslichen Schwefelfarbstoffen färbt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man textile Warenbahnen aus Zellulosefasern und deren Mischungen mit Synthesefasern, ferner aus Wolle und deren Mischungen mit Synthesefasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyamidfasern oder modifizierten Polyesterfasern und deren Mischungen mit Zellulosefasern oder Wolle färbt.
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