DE3210380C2 - Verfahren zum gleichmäßigen Färben von hydrophoben synthetischen Fasern nach der Ausziehmethode - Google Patents

Verfahren zum gleichmäßigen Färben von hydrophoben synthetischen Fasern nach der Ausziehmethode

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Abstract

In der PES-Ausziehfärberei ist das von Produkt zu Produkt unterschiedliche Egalisierverhalten von Dispersionsfarbstoffen bekannt, dem man durch einen speziellen Finish der Handelsfarbstoffe zu begegnen versucht. Das Erzielen egaler Färbungen in kurzer Zeit auch mit von sich aus schlecht egalisierenden Farbstoffen bei gleichzeitigem Einsparen der recht kostenintensiven Finishbehandlung ist nach wie vor eines der dringendsten Bedürfnisse der Praxis. Die zuvor dargelegten mangelhaften Ergebnisse im Zuge der PES-Ausziehfärberei lassen sich erfindungsgemäß beheben, wenn nichtgefinishte Dispersionsfarbstoff-Fabrikationsware in höchst möglicher Konzentration in einem organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel gelöst und portionsweise in die bereits bei Färbetemperatur (125-140 ° C) durch das PES-Textilgut strömende, wäßrige Flotte gedrückt wird.

Description

Dk vorliegende Erfindung betrifft ein. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Textilmaterial aus hydrophoben synthetischen Fasern, bevorzugt Polyester (PES)-Fasern, für sich allein oder als Bestandteil von Mischungen mit natürlichen oder anderen synthetischen Fasern nach der Ausziehmethode mit heißfixierbaren Farbmitteln in eineia geschlossenen apparativen System sowohl unter Hochtemperatur (HT)-Bedingungen bei dem sich einstellenden erhöhten Druck als auch unter atmosphärischem Druck, bei Temperaturen zwischen 90° und 140°C aus wäßrigem Medium mittels einer bewegten Flotte, welche in dem Färbesystem so lange Zeit umgewälzt wird, bis das Farbmittel auf das Textilmaterial aufgezogen und in diesem fixiert ist
Ausziehtechniken vom oben erwähnten Typ zum Färben von PES-Fasern mit wäßrigen Dispersionen von wasserunlöslichen Farbstoffen unter HT-Bedingungen sind in der Praxis seit langem erprobt und werden in verschiedenden Verfahrensvariant'-r· vorgenommen.
Nach einer bisher üblichen Arbeitsweise ist hierbei die aus dem Farbstoff samt Zusätzen sowie gegebenenfalls Hilfsmittel fertig zubereitete Flotte von Anfang an zusammen mit der Ware langsam auf die vorgesehene Färbetemperatur von 120" bis 130cC aufgeheizt worden. Man hat aber auch schon das Textilgut und ein farbstoff-freies Behandlungsbad unter Durchströmen zunächst gemeinsam auf Färbetemperatur gebracht bzw. von vornherein derart erhitztes Wasser in das Zirkulationssystem eingeführt sodann den separat disper-
5ü gierten Farbstoffansatz über einen Bypass oder Injektor in die heiße Flotte eingeschleust und schließlich bis zur Beendigung der Färbeoperation umgewälzt Nach einer unter der Bezeichnung »Rapidcolor-Prozeß« aus der DE-PS 23 31 669 fernerhin bekannten isothermischen
'Λ Fflrbcmclhodc wird die gesamte Färbeflotte einschließlich des Farbstoffes in einem vom eigentlichen Färbegefäß getrennten Ansatzbehälter auf etwa Färbetemperatur erwärmt und danach unter Zuhilfenahme von relativem Überdruck zügig in den angeschlossenen Zirkulationsfärbeapparat übergeführt, in dem sich das im Packoder Aufstecksystem angeordnete Fasermaterial befindet, welches in einem vorbereiteten Schritt mittels strömendem Dampf entlüftet und dabei zugleich ebenfalls auf etwa Färbetemperatur aufgeheizt worden war.
Während dieser Flotteneinleitungsphase wird die restlose Kondensation der Dampfatmosphäre erzwungen und der Färbebehälter vollständig mit der eingepreßten Flotte gefüllt Das zuletzt beschriebene Verfahren ist
laul DE-PS 24 56 250 wcilcrentwickelt worden, indem ein kuiucnirierier, in Wasser üi&pergierter Farbstoffansatz beim Einschleusen einer auf Färbetemperatur aufgeheizten, blinden Gesamtflotte über eine Mischstrecke zugesetzt und mit dem so gebildeten Ausziehbad das Färbegefäß mit dem durch Bedampfen vorerhitzten Textilgut schnell aufgefüllt wird.
Fast alle zuvor besprochenen Methoden gemäß Stand der Technik bringen den vordispergierten Farbstoff in einem einmaligen Zusatz in das auf Färbetemperatur erwärmte Färbesystem ein. Aus diesem Vorgehen ergeben sich für die Sicherheit des Verfahrens und die Egalität der Färbung Nachteile. Es ist deswegen in der DE-PS 25 34562 bereits vorgeschlagen worden, das Einschleusen von solchen hochkonzentrierten, wäßrigen Farbstoffdispersionen portionsweise entsprechend dem Umwälztakt der das Fasermaterial durchströmenden Färbeflotte zu unternehmen.
Noch ein Verfahren zum isothermischen Färben von PES-Fasern mit Farbstoffen, die in Wasser eine Löslichkeit von 2 bis 20 mg/1 aufweisen, in einem geschlossenen Färbesystem mit bewegter Fiotte ist in der DE-OS 22 39 563 erläutert, wobei man die Farbstoffe zuerst in einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel löst, dann diese Lösung mit Wasser bei erhöhter Temperatur durchsprudelt, die so entstandene wäßrigs Lösung des Farbstoffes im selben Kreislauf durch das zu färbende Material durchpumpt, und die an Farbstoff verarmte wäßrige Lösung wieder durch das flüssige Depot des Farbstoffs im organischen Lösungsmittel leitet Das Wirkungsprinzip dieser Methode beruht darauf, dem Farbstoff zu ermöglichen, aus dem Lösungsmittel in das Wasser zu wandern, sich dort auf Grund seiner geforderten Löslichkeit zu lösen und auf diese Weise ganz langsam durch den Flottenkreislauf auf die PES-Faser gebracht zu werden.
Als Farbmittel für den dargelegten Zweck haben sich insbesondere Dispersionsfarbstoffe bewährt Dispersionsfarbstoffe, die bekanntlich keine löslichmachende Gruppen im Molekül enthalten, sind organische Verbindungen mit beschränkter Wasserlöslichkeit, aber mit der anteilig geringen in Wasser gelösten Form von hoher Affinität für Polyesterfasern. Abgesehen vom Färben solcher Farbstoffindividuen aus organischen Lösungsmitteln, das sich in der Praxis nicht durchgesetzt hat, findet das Färben von Synthesefasern aus wäßriger Phase über den dispergierten Farbstoff statt, indem man diesen durch entsprechende Zusätze, wie eine relativ hohe Menge an Dispergiermittel (zur Stabilisierung der Flotte) in eine Feinverteibng bringt, ohne die eine flekken-freie und egale Färbung nicht zu erzielen wäre. Hierbei erfolgt der eigentliche Färbevorgang durch die Adsorption des gelößten, monomolekularen Farbstoffs an die Oberfläche der PES-Faser und durch das anschließende Diffundieren in das Faserinnere. Das bei diesem Ausziehprozeß gestörte Lösungsgleichgewicht in der Flotte wird zum Ausgleich durch Nachlösen von Farbstoff aus dem dispergierten Zustand wieder hergestellt.
Bei der Handelsform dieser Dispersionsfarbstoffe spielt zum Einsatz aus wäßrigem Medium somit ein guter Finish für deren Dispergierfähigkeit sowie Stabilität der Dispersion in der Flotte, zur Vermeidung von Abfiltrierungen und den damit verbundenen Unregelmäßigkeiten auf der Ware und der meistens gleichzeitig auftretenden schlechten Reibechtheit eine große Rolle.
Der Finish der Handelsfarbstoffe hat also großen Einfluß auf die Färbeeigensc/iaften und macht etwa die Hälfte der Farbsloff-Heistellungskostcn aus. Trot/ alledem kommt es aufgrund unterschiedlichen ligalisierverhaltens von Dispersionsfarbstoffen in der PES-Ausziehfärberei immer wieder zu Schwierigkeiten. Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, Farbstoffe oder Pigmente ohne Finish bzw. ohne Bindemittel für alle Ausziehverfahrensvarianten zur Färbung von PES-Fasern aus wäßrigem Bad zugänglich zu machen und auf diese Weise die Behandlungsmaßnahmen zu vereinfachen. Das Erzielen egaler Färbungen in kurzer Zeit auch mit schlecht egalisierenden Farbstoffen und das Einsparen der teuren Finish-Kosten stehen hierbei im Vordergrund. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Wasser praktisch nicht lösliche bzw. schwerlösliche Farbstoffe und/oder Pigmente, ohne vorherige Aufbereitung durch einen auf passende Färbeeigenschaften ausgerichteten Finish bzw. in Abwesenheit von speziellen Bindemitteln, in einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln, die unter Färbebedingungen in Wasser ausreichend löslich oder mit diesem Evvschbar sind, gelöst werden und die so erhaltene Lösung sodann in die zirkulierende, das Textilmaterial bereits bei Färbetemperatur durch- bzw. umströmende, farbstoff-freie bzw.
an Farbstoff verarmte wäßrige Flotte eingebracht wird. Das beanspruchte Verfahren macht vorteilhaft Gebrauch von der Tatsache, daß beim Einschleusen eines in einem organischen Lösungsmittel vom oben definierten Typ gelösten wasserunlöslichen Farbstoffes in etwa 130°C heißes Wasser überraschenderweise ein höherer Farbstoffanteil in Lösung bleibt als aus der Farbstoffdispersion beim konventioneilen Aufheizen auf 1300C in die wäßrige Flotte in Lösung geht Die dem vorliegenden Fall zugrundeliegende Erfindungsidee besteht nunmehr darin, diesen experimentellen Befund direkt für das Färben zu nutzen und die in der vorstehenden Weise erhaltene Farbsiöfflösung auch ohne jegliches weitere Hilfsmittel bei Färbetemperatur so portionsweise in den Kreislauf einer strömenden, wäßrigen Flotte zu dosieren, daß unter Ausbeutung der erhöhten Konzentration des monomolekularen Farbstoffes eine bessere Egalität der Färbungen resultiert. Da in der Regel eine höhere, im organischen Lösungsmittel gelöste Farbstoffmenge bei dem pertionsweisen Zudosieren in die heiße wäßrige Flotte eingebracht wird als in Lösung bleiben kann, ist zu vermuten, daß der rekristallisierte Farbstoffanteil in einer für das Nachlösen in monomolekularer Form günstigeren Kristallmodifikation vorliegt als dies sonst beim üblichen dispergierten Farbstoff der Fall ist In diesem Zusammenhang konnte aber keineswegs erwartet werden, daß bei einem solchen Vorgehen sogar der Einsatz von ungefinishten Farbstoffen auf dem Textilgut einwandfreie und egale Färbungen ergib*.
Als organische Lösungsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren konnnen alle jene in Frage, die unter den angewandten Färbebedingungen in Wasser zumindest partiell löslich bzw. mit Wasser mischbar sind und in denen der reine Farbstoff und/oder das Pigment in
eo genügend hoher Konzentration gelöst werden können. Der Farbstoff bzw, das Pigment kann verfahrensgemäß auch bei erhöhter Temperatur im organischen Lösungsmittel gelöst und aus einem beheizten Ansatzgefäß in den Flottenkreislauf eingeschleust werden. Beispiele für solche Lösungsmittel, die für sich allein oder in Form von Mischungen verwendet werden, sind:
Aceton, Ethylglykol, Ethyldiglykol, Ethyldiglykolacetat,
n-Bulylglykol, n-Butyldiglykol,
Butyro!?.cton, Diacetonalkohol, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Dioxan, Glykolmonoacetat.S-Methoxybutanol, Methylglykol, Methylglykolacetat, Methyldiglykol.Methyläthylketon, N-Methylpyrrolidon, MilchsSureethylester, Morpholin, Propylglykol, Pyridin, Tetrahydrofuran, Tetrahydrofurfurylalkohol, Triglykol, Essigsäure-selcbutylester, Ameisensäure, Essigsäure.
ken für Synthesefasern mit wasserunlöslichen Farbstoffen auf Basis von wäßrigen Dispersionen bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine Reihe von Vorteilen:
5 —
10 —
is —
Besonders gut geeignet sind polare, aprotische Lösungsmittel. Hervorzuheben sind hierbei Dimethylformamid und Diuicihyisüuöxid.
Als Farbstoffe werden erfindungsgemäß in erster Linie Dispersionsfarbstoffe eingesetzt, welche die oben angeführten Bedingungen hinsichtlich Löslichkeit erfüllen. Derartige Produkte sind allseits bekannt und werden im Colour Index, 3. Auflage, Band 2 unter der Klassenbezeichnung »Disperse Dyes« beschrieben. Ihrer Konstitution nach gehören die meisten Dispersionsfarbstoffe /.u den A/.o-, Aniruchinon- oder in wenigen Füllen zu den Nitro- oder Chinophthalon-Verbindungen.
Nach dem beanspruchten Verfahren gelangen die Dispersionsfarbstoffe im ungefinishten Zustand zur Anwendung und beispielsweise als Preßkuchen, d. h. aus der Fabrikation kommend und noch nicht mit dem Finish versehen, verwendet werden (nicht gefinishte Fabrikations(roh)ware). Über den Vorteil hinaus, ungefinishte Farbstoffe der PES-Ausziehfärberei zugänglich zu machen, ermöglicht die vorliegende Erfindung auch diejenigen gefinishten Dispersionsfarbstoffe, die nach den bisher üblichen Ausziehverfahren nur schwer egal zu färben sind, mit sehr guter Egalität zu färben.
Nach der vorliegenden Erfindung lassen sich auch Pigmente verwenden, sofem sie den Anforderungen in Bezug auf die Löslichkeit genügen, besonders organische Pigmente, welche im Zuge des neuen Verfahrens kein Bindersystem als Vermittler für ihre Bindung an die Faser benötigen, und die im Colour Index, 3. Auflage, Band 3 unter dem Begriff »Pigments« eingeteilt sind. Als verfahrensgemäß geeignet haben sich ferner die unter der Bezeichnung »Solvent Dyes« im Colour Index, 3. Auflage, Band 3 aufgeführten Produkte erwiesen.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens werden die erwähnten Farbsteife und/oder Pigmente (in der oben angegebenen Beschaffenheit) in einem Lösungsmittel (vom oben definierten Typ) allein oder einer Mischung davon in möglichst hoher Konzentration gelöst und diese konzentrierte Farbstofflösung wird portionsweise dosiert in bestimmten zeitlichen Abständen, zweckmäßig bei wechselnder Strömungsrichtung auf mehrere Umpumpzjklen verteilt, in die wäßrige Färbeflotte eingedrückt. Bei gut egalisierenden Farbstoffen kann die ganze für die Färbung erforderliche Menge derselben in Form einer konzentrierten Lösung auf einmal in einer einzigen Charge oder in wenigen Portionen zu der zirkulierenden Flotte gegeben werden, bei weniger gut bzw. schlecht egalisierenden Farbstoffen ist ein Einschleusen in mehreren Portionen in bestimmten Zeitabständen oder auf verschiedene Umwälzzyklen verteilt notwendig.
Gegenüber den bisher üblichen Auszieh-Färbetechni-
Die zum Färben einsetzbaren reinen Farbstoffe sind als ungefinishte Fabrikationsware erheblich billiger als die gefinishten Handelsprodukte. Sie brauchen nur noch auf gleiche Farbstärke standardisiert werden.
Es können verfahrensgemäß Farbstoffe und Pigmente verwendet werden, die bisher in gefinishter Form bzw. mit einem Bindemittel versehen für die PES-Färberei zur Erzielung von egalen Färbungen ungeeignet erschienen.
Die Färbungen nach der Erfindung mit den ungefinishten Farbstoffen werden auch gegenüber den Färbungen mit entsprechenden, bisher nach herkömmlichen Verfahren schwer egal zu färbenden,
sehr guter Egalität erhalten.
Wegen des schnellen Erreichens von egalen Färbungen verkürzt sich in vielen Fällen die Färbezeit. Da in den meisten Fällen keine bzw. sehr wenige Dispergiermittel und/oder Egalisiermittel der Farbstofflösung im Ansatzgefäß oder der zirkulierenden, blinden Flotte zugemischt werden, gibt es auch keine entsprechenden Rückstände auf der Faser ider im Bad Dadurch wird die Nachbehandlung der gefärbten Ware einfacher bzw. die Nachbehandlungszeit kürzer.
Beispielsweise kann in vielen Fällen auf die reduktive Nachbehandlung verzichtet und es braucht die Färbung nur gespült werden.
Sofern keine Tenside im Bad anwesend sind, ist nach dem Ausziehen einer ersten Färbung das erneute Färben auf der stehenden wäßrigen Restflotte leicht durchführbar.
— Die Durchfärbung der PES-Faser ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in den meisten Fällen besser als nach den dafür bisher üblichen Arbeitsweisen.
— Wenn nach der neuen Arbeitsweise die nach den bisher üblichen Auszieh-Verfahren schwer egal zu färbenden, gefinishten Dispersionsfarbstoffe in ihrer gefinishten Handelsform eingesetzt werden, dann kann eine viel bessere Egalität und damit wiederum eine Zeitersparnis erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung läßt sich technisch leicht realisieren, weil alle vorhandenen Zirkulations-Färbeapparate für das neue Verfahren benutzt werden üönnen und sich eine steuerbare Einschießvorrichtung nach bekannem Stand der Technik εη dem Flottenzirkulationssystem der Färbeapparate problemlos installieren läßt In Obereinstimmung mit den durchzuführenden Verfahrensmaßnahmen kann die blinde Flotte (ohne Farbstoff) vorteilhaft so schnell wie möglich auf Färbetemperatur aufgeheizt werden. Ein zusätzlicher Ansatzbehälter zum Aufheizen der Färbeflotte, wie beim isothermen Rapidcolor-Verfahren nach DE-PS 31 669, ist erfindungsgemäß überflüssig.
Das beanspruchte Verfahren ist sehr sicher durchführbar und liefert sehr gut reproduzierbare Färbungen, weil die Dosierung bzw. das Einschleusen der Farbstofflösung leicht automatisch gesteuert werden kann, zumal moderne Färbeapparate bereits programmgesteuert arbeiten.
Nachteilig gegenüber dem herkömmlichen Verfahren
7 8
zum Färben aus wäßriger Dispersion scheint das orga- welche von einem unter atmosphärischem Druck ste-
nische Lösungsmittel in der Restflotte und die damit henden Ansatz- bzw. Vorratsgefäß die Farbstofflösung
verbundene Abwasserbelastung zu sein. Dazu muß fest- in das unter Druck stehende Färbesystem hineinbeför-
gestellt werden, ^aB die Konzentration eines solchen dert.
Lösungsmittels in der Flotte sehr gering ist (z. B. 03 s
Vol.-% bei Beispiel 1), daß dafür in den meisten Fällen Beispiel 1
keine Dispergier- und Egalisiermittel mit der Restflotte
ins A*-'yasser gelangen, daß man gegebenenfalls auf ei- Die Durchführung der nachstehend beschriebenen ne reduktive Nachbehandlung der Färbungen verzieh- Färbung erfolgte in einem Garnfärbeapparat, der im ten kann und dadurch keine Lauge und kein natriumdit- io wesentlichen aus einem druckdichten Färbebehälter mit hionat ins Abwasser gelangen, und daß sch'reßlich biolo- darin untergebrachten Trägern für das zu färbende Texgisch leicht abbaubare organische Lösungsmittel ange- tilgut, einer damit verbundenen Rohrleitung zur Bildung wendet werden können. Wenn man Färbungen nach des Flottenkreislaufes und einer Umwälzpumpe für die den bekannten Verfahren mit Handelsfarbstoffen, die zirkulierende Flotte besteht, wobei die erwähnte Rohrnicht abbaubare anionische Stellmittel enthalten, mit 15 leitung(1)einen Anschluß zu der in Fig. I abgebildeten entsprechenden Färbungen nach dem erfindungsgemä- Dosiervorrichtung für die Einspeisung der Farbstofflößen Verfahren vergleicht, bei denen viele reine Färb- sung in den Flottenkreislauf enthält,
stoffe so hoch konzentriert gelöst werden können, daß Diese Dosiervorrichtung ist selbst aufgebaut aus cinur sehr geringe Mengen des organischen, völlig abbau- nem Ansatz- bzw. Vorratsgefäß (2) für Hie Farhstofflöbaren Lösungsmittels eingesetzt zu werden brauchen, 20 sung (3), welches mit einer Zuführung (4) für Druckluft dann ist die Abwasserbelastung bei dem neuen Verfah- bzw. ein Druckgas, einem durch Ventil (5) verschließbaren sogar als geringer einzustufen. ren Druckablaß (6) sowie einem Heizmantel (7) zur
Als Färbeapparate, die zur Durchführung des be- Steuerung der Temperatur in der Farbstofflösung (3) schriebenen Verfahrens Verwendung finden können, ausgerüstet ist. Ein nahezu bis zum Gefäßboden reisind für das Fäben von normalen PES-Fasern alle HT- 25 chendes Steigrohr (8) führt nach ungefähr rechtwinktli-Färbeapparate mit zirkulierender Flotte, z. B. Kreuz- ger Abbiegung aus dem Ansatz- bzw. Vorratsgefäß (2) spul- und Baumfärbeapparate, auch solche mit getrenr·- heraus und stellt über ein Dosierventil (9) den Anschluß ten Ansatzbehältern, wie sie sonst für isotherme Färbe- zu der Rohrleitung (1) des Flottenzirkulationssystems verfahren gebaucht werden, sowie ebenfalls alle HT- her. Das Steigrohr (8) ist vorgesehen für die portions-Jet-Färbeapparate geeignet Für das Färben von modifi- 30 weise Entnahme und Überführung der Farbstofflösung ziertf ί PES-Fasern, z. B. von carrierfrei färbbaren Ty- (3) aus dem Ansatz- bzw. Vorratsgefäß (2) in die Rohrpen, kommen auch die bei Kochtemperatur unter atmo- leitung (1), was durch Beaufschlagung von relativem sphärischem Druck arbeitenden Färbeapparate gleicher Überdruck auf den Flüssigkeitsspiegel der Farbstofflö-Bauart in Betracht. sung (3) erreicht wird, und besorgt zweckmäßig bei Fär-
Das Einschleusen der konzentrierten Farbstofflösung 35 betemperatur, die gleichmäßige Verteilung der Farbin den Flottenumlauf ist auf verschiedene Art und Weise stofflösung (3) in der aufgrund von Pumpenwirkung mit möglich. Entweder wird die Dosierung über eine Ne- wechselnder Strömungsrichtung durch die Rohrleitung bcn- oder Musterkammer, oder über ein gesondertes (1), den Färbebehälter sowie das Textilgut pulsierenden, Gefäß vorgenommen. Ausführungsbeispiele für solche blinden bzw. an Farbstoff verarmten Gesamtfärbeflotte, erfindungsgemäß verwendbare Dosiervorrichtungen 40 Mit der ungefinishten Fabrikationsware des Farbstofsind in den unten angegebenen Zeichnungen schema- fes CI. Disperse Yellow 114 wurden 20 Muffs aus PES-tisch dargestellt Dies kann beispielsweise mit Hilfe ei- Fasern zu je 2 kg wie folgt gefärbt:
ner gegen das unter Druck stehende Färbesystem ab- Dazu wurden 130 g reiner Farbstoff in 1000 cm3 Dischließbaren Bypass-Leitung geschehen, in der sich ein methylformamid bei 80°C gelöst und diese Lösung wur-Ansatz- bzw. Vorratsgefäß zur Bereitung und Aufnah- 45 de in dem dampfbeheizten Ansatzgefäß (2) der oben me der Farbstofflösung befindet Die Verteilung der beschriebenen Dosiervorrichtung gemäß F i g. 1 depo-Farbstofflösung in der Gesamtfärbeflotte erfolgt dann niert
durch Einbeziehen des Bypasses in den Flottenkreislauf. Unterdessen hatte man in dem mit dem zu färbenden
Es ist jedoch auch möglich, die Einspeisung der Färb- Textilgut beschickten Färbebehäiter eine blinde Flotte
stofflösung über eine entsprechende Ventilsteuerung so aus 320 i Wasser eingefüllt Diese wurde zunächst durch
mit Hilfe eines Injektors auszuführen. Dieser Vorgang Ansäuern auf pH 5 eingestellt und zirkulierte sodann —
läßt sich mittels Drucküberlagerung durch z. B. Preßluft unter Aufheizen sowie wechselnder Strömungsrichtung
Wasserdampf oder ein inertes Gas auf die Flüssigkeits- über das im Verein mit Rohrleitung (1) gebildete Zirku-
oberfläche der Farbstofflösung besorgen, welche man in lationssystem des Färbebehälters — bei Färbetempera-
einem beheizbaren sowie druckdicht verschließbaren, 55 tür von 130"C durch die PES-Muffs. Die Umschaltinter-
mit einer Druckluftzuführung ausgerüsteten Ansatz- valle betrugen jeweils 4 Minuten von außen nach innen
bzw. Vorratsgefäß deponiert, das unter Zwischenschal- und 3 Minuten von innen nach außen. Hierbei wurde die
tung eines Dosierventils mit dem Flottenkreislauf direkt Farbstofflösung (3) auf 3 Umschaltintervalle verteilt zu
oder indirekt über ein Steigrohr verbunden ist Die Do- etwa je '/3 der Ansatzmenge dem Kreislauf der Gesamt-
sierung der Farbstofflösung in vorgegebenen Portionen eo flotte zudosiert
kann durch entsprechende Steuerung, z. B. eines Ma- Die Überführung der Farbstofflösung (3) erfolgte un-
gnetventils oder eines pneumatisch ansteuerbaren Ven- ter Zuhilfenahme von Stickstoff, der in das Ansatzgefäß
tils, per Hand oder automatisch, nach bestimmten Zei- (2) gepreßt wurde und den Flüssigkeitsspiegel mit einem
ten oder verteilt auf eine vorgegebene Anzahl von Um- Druck von 5 bar überlagerte. Sobald nun das Ventil (9)
pumpzyklen bewerkstelligt werden. 65 geöffnet wurde, stieg infolge des erhöhten Druckes auf
Noch eine andere Variante zur Eindosiemng bedient die Oberfläche der Flüssigkeit außerhalb des Steigroh-
sich der Saugwirkung einer Pumpe. Der Injektor wird res (8) die Farbstofflösung in diesem Steigrohr hoch und
dann im Prinzip aus einer zusätzlichen Pompe bestehen, gelangte auf diesem Weg in die zirkulierende Rotte.
ΟΔ JLU OO\J
9 10
Nach 20 Minuten Färbezeit wurde das Färbesystem rigen Bad unter Zusatz von 3 cm3/l NaOH-Lösung von
abgekühlt, das Textilgut dem Färbebehälter entnom- 38oBeund3g/l fhtriumdithionitund 1 g/l eines nichtio-
men sowie ohne reduktive Nachbehandlung nur mit nogenen Waschmittels 10 Minuten bei 85° C reduktiv.
Wasser gespült nachbehandelt und anschließend mit Wasser gespült. Auf der Ware wurde eine dunkle klare Gelbfärbung 5 Auf der Ware wurde eine dunkle Scharlachfärbung
mit sehr guter Egalität und guten Echtheitseigenschaf- mit guter Egalität und guten Echtheitseigenschaften er-
ten erhalten. Mit dem so gefärbten PES-Muff wurde ein halten. Auch mit diesem Muff wurde ein Unegalitätstest
Unegalitätstesf durchgeführt Das Ergebnis ist weiter durchgeführt, das Ergebnis davon siehe unten,
unten angeführt
10 Beispiel 3
Beispiel 2
14 g des reinen Farbstoffs CI. Disperse Red 132 wur-
Für die nachfolgende Färbung wurde ein Garnfärbe- den in 100 cm3 Dimethylsulfoxid bei 500C gelöst und
apparat analog der Beschreibung in Beispiel 1 benutzt, diese Lösung wurde im Ansatzgefäß (2) gemäß F i g. i
bei dem die zur Bildung des Flottenkreislaufes dienende 15 deponiert. Das Ansatzgefäß war beheizt.
Rohrleitung (1) hier jedoch mit einer als Bypass geschal- Das benutzte Färbesystem aus Färbebehälter samt
teten Dosiervorrichtung entsprechend F i g. 2 versehen darin untergebrachtem Textilgut war von gleicher An
ist wie in Beispiel 1. Eine blinde 20-l-Flotte zirkulierte
Diese Dosiervorrichtung besteht darin, daß eine Ne- durch einen Muff aus PES-Fasern von 700 g. Diese wäß-
benschlußleitung (10a, \0b), die ein zwischen deren Ab- 20 rige, 130° C warme Flotte wurde mit 1 g/l eines Disper-
schnitte (Via) und (106J eingebautes, mit einem durch giermittels versetzt und auf pH 5 eingestellt
Ventil (5) verschließbaren Druckablaß (6) ausgerüstetes Nach Vorliegen der Färbebedingungen fand die Ansatz- bzw. Vorratsgefäß (2) für die Farbstofflösung Überführung der Farbstofflösung aufgeteilt in 8 Portio-
(3) durchläuft, vom Rohrleitungsabschnitt (\a) abzweigt nen statt Nach abgeschlossener Zudosierung wurde die
und nach gewissem Abstand dieser Rohrleitung im Ab- 25 Färbeoperation noch weitere 20 Minuten fortgeführt
schnitt (1 b) wieder zugeführt wird. Durch an den beiden und sodann beendet.
Verzweigungsstellen angeordnete Dreiwegehähne (11a, Zur Fertigstellung wurde die so gefärbte Ware an-11 ty wird erreicht daß der Flottenumlauf entweder nur schließend nur mit Wasser gespült und eine Rosafär-Qber das Zirkulationssystem des Färbebehälters entlang bung mit guter Egalität und guten Echtheitseigenschaf der Rohrleitungsteile (la — Ic — \b) stattfindet, oder 30 ten erhalten. Das Ergebnis des Unegalitätstestes ist ununter Einbeziehung von Bypass samt Ansatz- bzw. Vor- ten in der Tabelle aufgeführt
ratsgefäß (\b - Hb - 106 - 2 - 10a - 11a - Xa)
seinen Weg nimmt Das Dosierungsprinzip beruht im B e i s ρ i e I 4
vorliegenden Falle darauf, daß durch geeignete Betätigung von Dreiwegehahn (Wb) heiße, blinde oder an 33 10 gdes reinen Farbstoffes Cl. Solvent Blue 122 wur-Farbstoff verarmte Flotte in Strömungsrichtung der den in 200 cm3 Dimethylformamid bei 100°C gelöst und Rohrleitungen bei (\b) entnommen, über die Strecke mit dieser Lösung wurde ein Muff aus PES-Fasern von (iOb) durch das Ansatz- bzw. VorraisgeiSS (2) geleitet 800 g wie in Beispie! 3 gefärbt Dieser Muff hiüBk z-ur und sodann über die Strecke (10a) sowie den zweiten Erzielung von guten Echtheitseigenschaften reduktiv Dreiwegehahn (HaJ wieder in die Rohrleitung bei (\a) 40 nachbehandelt werden.
zurückgeführt wird. Diese Maßnahme bewirkt, daß Es wurde eine gute egale, mittelstarke Blaufärbung
Farbstofflösung (3) portionsweise mitgeschleppt wird erhalten. Das Ergebnis des Unegalitätstests s»<:he unten, und sodann in der zirkulierenden Gesamtflotte zur
gleichmäßigen Verteilung kommt Beispiel 5
Mit der ungefinishten Fabrikationsware des Farbstof- 45
fes CI. Disperse Red 183 wurde ein 700 g Muff aus PES- Der hier verwendete Garnfärbeapparat entspricht im
Fasern wie folgt gefärbt: Prinzip dem von Beispiel 1, wobei die zur Bildung des
6,3 g reiner Farbstoff wurden in 200 cm3 Dimethyla- Flottenkreislaufes vorgesehene Rohrleitung (1) jedoch
cetamid bei 20° C gelöst und diese Lösung wurde auch in diesem Falle einen Anschluß zu der in F i g. 3 darge-
bei Raumtemperatur im Ansatzgefäß (2) der oben be- so stellten Dosiervorrichtung aufweist
sciiriebenen Dosiervorrichtung gemäß F i g. 2 depo- Diese Dosiervorrichtung setzt sich zusammen aus ei-
niert nem Ansatz- bzw. Vorratsgefäß (2) für die Farbstofflö-
In der Zwischenzeit wurde die blinde Flotte von 201 sung (3), enthaltend eine Zuführung (4) für Druckluft Wasser durch Ansäuern auf pH 5 eingestellt und über bzw. Druckgas und ist umgeben von einem Heizmantel
die aus den Abschnitten (IaJt (lc^undOtyzusammenge- 55 (7) zur Steuerung der Temperatur in der Farbstofflö-
setzte Rohrleitung durch den im Färbebehälter gelager- sung (3). Eine vom Gefäßboden abzweigende Überfüh-
ten. PES-Muff unter denselben Behandlungsbedingun- rungsleitung (12), versehen mit einem Dosierventil (9)
gen wie in Beispiel 1 zur Zirkulation gebracht dient als Verbindung zwischen dem Ansatz- bzw. Vor-
Sobald auf dem Textilgut Färbebedingungen einge- ratsgefäß (2) und der Rohrleitung (1) für den Flottenstelit waren, wurde die Überführung der Farbstoff-- eo kreislauf. Sobald man nun auf den Flüssigkeitsspiegel sung (3) in den Färbebehälter in Gtng gesetzt Durch der Farbstofflösung (3) einen relativen Oberdruck aussynchrones Umschalten der Dreiwegehähne (Wa) und übt, läßt sich bei geöffnetem Dosierventil (9) portions- (Wb) zirkulierte die heiße Flotte 8mal kurzfristig Ober weise Farbstofflösung (3) vom Ansatz- bzw. Vorratsgeden Weg (\b) -(Wb)- (tOb) — (2) — (10a) -(Wa)- faß (2) in die den Flottenkreislauf aufnehmende Rohrlei-(IaJ und nahm aus dem Ansatzgefäß (2) jedesmal etwa 65 tung (1) drücken, die nach erfolgter Injektion in der 2Scm}Farb5toffiuSüugnidenZirkü!ationsstroiitn-iit zirkulierender, blinden oder an Farbstoff verarmten
Auch diese Färbung wurde nach 20 Minute Färbe- Rotte gleichmäßig verteilt wird,
zeit beendet das gefärbte PES-Material mit einem wäß- 1,5 g des reinen Farbmittels CI. Pigment Red 3 mit
11
der Ci. Nr. 12 120 wurden in 150 cm3 Essigsäure-sek.butylestcr bei 1100C gelöst und im beheizten Ansatzgefäß (2) iIit ohi-n beschriebenen Dosiervorrichtung ncn:JUI Ii g. J deponiert,
Mit dieser Lösung wurde ein Muff aus PES-Fasern wie in Beispiel 4 gefärbt und nachbehandclt.
Es wurde eine helle Scharlachfärbung mit guter Egalität ehalten. Das Ergebnis des Unegalitätstests siehe unten.
10
Beurteilung der in den Beispielen durchgeführten Färbungen mittels Unegalitätstest
Nach Weingarten, Melliand Textilberichte 59 (1978), 59—64 kann das Egalitätsverhalten von Dispersionshandelsfarbstoffen folgendermaßen bestimmt werden:
Nach 20 Minuten Färbezeit bei Färbetemperatur von 13O0C wird die Färbung abgebrochen und aus den gefärbten PES-Muffs werden in radialer Richtung 5 Proben entnommen. Die Stellen der Probeentnahme verteilen sich lärvs des Radius gleichmäßig von innen nach außen. Die Proben werden getrocknet und der nicht fixierte Farbstoff wird mit kaltem Aceton abgelöst Dann wird die Farbstoffkonzentration dieser Proben in der leiser durch Auflösung mit sauer eingestelltem Di- ;s inethylformumid spektral-photometrisch bestimmt. Aus den Meßergebnissen des Konzentrationsprofils in radialer Richtung wird die Unegalität nach der Formel
100
30
errechnet (Cm,x — maximale, Cmi„ — minimale Farbstoffkonzentration auf der Faser der 5 Proben in radialer Richtung).
Je kleiner der Ku-Wert, desto besser wird das Egalisierverhalten des Dispersions-Handelsfarbstoffs beur-
In der folgenden Tabelle werden die Κι/20-Werte der PES-Färbungen mit Handelsfarbstoffen nach dem isothermen Rapidcolor-Färbeverfahren r den Kux,· Werten der Färbungen der Beispiele 1. , verglichen (alles für etwa gleiche Farbtiefe).
Ebenso sind die Ku»-Werte der Beispiele 4 und 5 aufgeführt, für die ein Vergleich entfällt, da nach den bisher üblichen Verfahren diese Farbstoffe bzw. Pigmente für die PES-Färberei nicht einsetzbar waren.
50
55
60
65
Beispiel Kux Kux
Farbstoff erfin- Rapidcolor,
dungs- gefinishter
gemäß Handelsfarbstoff
Beispiel 1
Disperse Yellow 114 1 4
Beispie! 2
Disperse Red 183 4 20
Beispiel 3
Disperse Red 132 5 19
Beispiel 4
Solvent Blue 122 5 entfällt
Beispiel 5
Pigment Red 3 18 entfällt
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum gleichmäßigen Färben von Textilmaterial aus hydrophoben synthetischen Fasern für steh allein oder als Bestandteil von Mischungen mit natürlichen oder anderen synthetischen Fasern nach der Ausziehmethode mit heißfbrierbaren Farbmitteln in einem geschlossenen apparativen System sowohl unter Hochtemperatur (HT)-Bedingungen bei dem sich einstellenden erhöhten Druck als auch unter atmosphärischem Druck, bei Temperaturen zwischen 90° und 1400C aus wäßrigem Medium mittete einer bewegten Flotte, welche in dem Färbesystem so lange Zeit umgewälzt wird, bis das Farbmittel auf das Textilmaterial aufgezogen und in diesem fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Wasser praktisch nicht lösliche bzw. schwerlösliche Farbstoffe und/oder Pigmente, ohne vorherige Aufbereitung ciiirch einen auf passende Färbeeigenächafien uerteten Finish bzsr. in Abwesenheit von speziellen Bindemitteln, in einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln, die unter Farbebedingungen in Wasser ausreichend löslich oder mit diesem mischbar sind, gelöst werden und die so erhaltene Lösung sodann in die zirkulierende, das Textilmaterial bereits bei Farbetemperatur durch· bzw. umströmende, farbstoff-freie bzw. an Farbstoff verarmte wäßrige Flotte eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, df ^ zur Erhöhung der Löslichkeit von Farbstoff und/oder Pigment das organische Lösungsmittel erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindo-jierung der organischen Lösung von Farbstoff und/oder Pigment in die zirkulierende wäßrige Flotte portionsweise in bestimmten Zeitabständen erfolgt
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindosierung der organischen Lösung von Farbstoff und/oder Pigment in die zirkulierende wäßrige Flotte bei wechselnder Strflmungsrichtung auf mehrere Umwälztakte verteilt erfolgt
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindosierung der organischen Lösung von Farbstoff und/oder Pigment in die zirkulierende wäßrige Flotte bei gut egalisierenden Farbmitteln in einer einzigen Charge oder in wenigen Portionen und bei schlecht egalisierenden Farbmitteln in mehreren Portionen erfolgt
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindosierung der organischen Lösung von Farbstoff und/oder Pigment in die zirkulierende wäßrige Flotte aus einem druckdicht verschließbaren Ansatz.- bzw. Vorratsgefäß über eine entsprechende Bypass-Schaltung erfolgt
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindosierung der organischen Lösung von Farbstoff und/oder Pigment in die zirkulierende wäßrige Flotte aus einem druckdicht verschließbaren Ansatz- bzw. Vorratsgefäß durch Beaufschlagung von Druck auf den Flüssigkeitsspiegel der organischen Lösung oder durch die Saugwirkung einer Pumpe über eine entsprechende Ventilsteuerung erfolgt
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tensid bzw. eine Tensid-Mi-
schung der organischen Lösung von Farbstoff und/ oder Pigment im Ansatz bzw. Vorratsgefäß oder dar zirkulierenden, farbstoff-freien bzw. an Farbstoff verarmten wäßrigen Rotte zugegeben wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Restflotte nach dem Ausziehen von Farbstoff und/oder Pigment mehrfach für erneute Färbungen verwandet wird, sofern darin keine störenden Rückstände v&a Stellmittel, Dispergiermittel oder Egalisiermittel aus einer vorgängigen Färbeoperation zurückgeblieben sind.
tO. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß Textilmaterial gefärbt wird, welches aus Polyesterfasern besteht oder solche enthält
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