[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Auftragen von
alkalischen Fixierflotten auf unfixierte, vorgängig mit Reaktivfarbstoffen ohne Alkalizusatz
behandelte und gegebenenfalls getrocknete textile Warenbahnen aus Zellulosefasern
oder deren Mischungen mit Polyesterfasern, durch Versprühen mittels rotierender Flüssigkeitssprühköpfe
auf dem gleichförmig vorbeilaufenden Fasermaterial in zusammenhängender die bedruckten
oder klotzgefärbten Flächen überstreichender dünner Schicht.
[0002] Die Erzeugung von Drucken und Klotzfärbungen mit Reaktivfarbstoffen auf Flächengebilden
aus Zellulosefasern erfolgt in der Praxis nach ein- oder zweistufiger Verfahrensweise.
Alle zweistufigen Methoden mit dieser Ausrichtung haben gemeinsam, daß die Druckfarbe
bzw. Klotzflotte ohne Alkali angesetzt wird; erst im zweiten Arbeitsgang, also in
einer zweiten Phase, muß sodann auf die unter neutralen Bedingungen bedruckte oder
geklotzte, gegebenenfalls getrocknete Ware eine Alkalilösung aufgebracht werden, die
zur nachfolgenden Fixierung des Farbstoffes auf der Faser erforderlich ist. In der
Regel findet die Applikation dieser Chemikalienlösung auf einem Foulard mit zwei oder
mehreren Walzen statt, wobei das behandelte Textilgut 60 bis 100 % (bezogen auf das
Eigengewicht des trockenen Fasermaterials) der Fixierflotte aufnimmt. Bei der eigentlichen
Fixieroperation wird das Gewebe der Einwirkung von Hitze unterworfen; dieser Schritt
kann in gewissen Fällen auch durch längeres Stehen bei Raumtemperatur besorgt werden.
[0003] In den letzten Jahren sind eine große Anzahl von sogenannten Minimal-Auftragsverfahren
für Behandlungsflüssigkeiten entwickelt worden, die alle eine Reduzierung der auf
das Textilgut applizierten Flottenmenge zum Ziel haben. Einen möglichst gleichmäßigen
Auftrag erhält man bei einem solchen Vorhaben u.a. dadurch, daß die betreffenden Präparationsmittel
fein verteilt auf die Warenbahn aufgesprüht bzw. verschäumt werden.
[0004] Allen Sprühverfahren liegt somit in erster Linie der Gedanke einer sparsamen Chemikalienverwendung
im Vergleich zu anderen Methoden auf diesem Gebiet zugrunde.
[0005] Was die bekannten Maßnahmen im Rahmen der Sprühtechnik anbetrifft, so wird das mechanische
Versprühen entweder mit Druckluft-gesteuerten-Düsen (DE-OS 22 49 330) oder mit Hochrotations-Flüssigkeitssprühköpfen
(FR-PS 22 51 651) vorgenommen. Letztere arbeiten im allgemeinen mit 30 000 bis 50
000 Umdrehungen pro Minute (U/min).
[0006] Je feiner nunmehr ein solcher Sprühnebel aber ist, umso gleichmäßiger ist wiederum
der Auftrag des Behandlungsmittels - sofern keine irgendwelche Ablenkung des Nebels
verursacht wird. Die Tröpfchenwolken werden indessen schon durch relativ schwache
Luftströmungen beeinflußt und weichen dann von der durch die Sprühcharakteristik der
Düse weitgehend vorbestimmten Bahn ab. Als Folge tritt ein unerwünschtes, stellenweise
ungleichmäßig dickes Auftragen der Präparation über die Textilbahn auf. Selbstverständlich
trägt dieses Phänomen zugleich zu einer gewissen Belastung der Umweltbedingungen bei.
[0007] Zur Ausschaltung einer derartigen Abtrift sowie zur Vergleichmäßigung des Sprühbildes
hat man daher gemäß DE-OS 24 06 831 wie auch entsprechend FR-PS 22 51 651 bereits
versucht, den Vorgang des Versprühens in einem elektrostatischen Spannungsfeld durchzuführen.
[0008] Zu diesem Zweck wird an die Zerstäubungsvorrichtung einerseits und an die metallische
Unterlage, über welche die Textilware geführt wird, andererseits eine Hochspannung
angelegt, so daß sich das Spannungsfeld senkrecht in Bezug auf die Textilbahn ausbreitet
und die entstehenden feinen Flüssigkeitströpfchen eine positive oder negative Ladung
erhalten. Diese werden sodann durch elektrostatische Kräfte entlang der elektrischen
Feldlinien auf die Warenbahn gezogen. Die Anwendung starker elektrischer Felder erfordert
jedoch besondere Sicherheitsmaßnahmen; sie ist ganz auszuschließen, wenn brennbare
Flüssigkeiten aufgebracht werden sollen.
[0009] Eine andere Konzeption für den Flottenauftrag auf die Warenbahn, der weitgehend unabhängig
von den sonst auftretenden statistischen Schwankungen der Umgebungsluft ist, besteht
nach DE-OS 25 43 524 darin, den Sprühnebel durch einen Absaugprozeß gleichmäßig über
die gesamte Warenbreite zu verteilen. Als Ergebnis eines laminaren Luftstromes, der
in Richtung der Düsenstrahlen verläuft, erhalten die zerstäubten Tröpfchen eine sichere
Führung, wodurch man eine Zwangsdurchströmung des Sprühnebels und der umlaufenden
Luft durch die Warenbahn erreicht. Auf diese Weise wird neben der regelmäßigen Verteilung
der Tröpfchen auf der Materialoberfläche auch eine Tiefenwirkung erzielt. Entsprechend
einer Weiterentwicklung zur Verbesserung der Durchsauge-Sprühtechnik im Gesamtzusammenhan
g mit dem Flotten-Minimalauftrag gemäß DE-OS 29 32 124 erfolgt das Versprühen durch
einen Hochrotations-Flüssigkeitssprühkopf; die versprühte Flüssigkeit wird zusätzlich
durch eine seitlich auf den Sprühkegel gerichtete Luftströmung auf die Warenbahn gelenkt.
[0010] Hochrotations-Flüssigkeitssprühköpfe sowie durch Druckluft gesteuerte Düsen eignen
sich allerdings nur zum Versprühen dünnflüssiger Präparationen. Man arbeitet deshalb
gemäß dieser konventionellen Sprühmethode z.B. vorwiegend mit wäßrigen Lösungen von
Natriumcarbonat oder Natronlauge. Für textile Warenbahnen von 160 cm Breite müssen
1 bis 3 Sprühköpfe eingesetzt werden.
[0011] Darüber hinaus scheiterten alle bisher zur Verfügung stehenden Minimal-Auftragsverfahren
für Behandlungsflotten samt den zuvor erläuterten Ausgestaltungen an der schlechten
Steuerbarkeit bei variablen Geschwindigkeiten und/oder den hohen Investitionskosten
für die Anlage.
[0012] In Kenntnis der Unzulänglichkeiten der aus einschlägiger Literatur bekannten Sprühverfahren
bestand die Aufgabe für die vorliegende Erfindung nunmehr darin, die herkömmlichen
Methoden auf diesem Arbeitsgebiet im Einklang mit den Bedürfnissen der Praxis zu modifizieren
und auch für den Einsatz höher viskoser Lösungen von zu versprühenden Behandlungsmitteln
zugänglich zu machen. Insbesondere sollten auch Mittel und Wege ausfindig gemacht
werden, die es unter Beibehaltung der positiven Effekte der ausgeübten Arbeitsweise
erlauben, Fixierflotten bei variablen Geschwindigkeiten auf einer technisch einfachen
und möglichst preisgünstigen Anlage zu versprühen.
[0013] Es wurde nun gefunden, daß man als flüssige Präparationen alkalischer Fixierungsmittel
auch minimale Mengen von höher viskosen Lösungen derselben gleichmäßig auf textile
Warenbahnen versprühen kann, wenn die Anzahl der Umdrehungen rotierender Flüssigkeitssprühköpfe
von 30 000 bis 50 000 U/min auf etwa 5 000 U/min reduziert wird.
[0014] Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe wird somit dadurch gelöst, daß als Fixierflotten
höher viskose Lösungen auf Basis von Natronwassergläsern, die eine Grädigkeit von
37-50° Be bzw. ein spezifisches Gewicht von 1,34 bis 1,53 besitzen, gegebenenfalls
in Mischung mit anderen Alkalien, über solche Rotoren auf das Textilgut versprüht
werden, die mit einer Drehzahl von 3 000 bis 7 000 U/min, vorzugsweise 5 000 U/min,
arbeiten und eine Sprühbreite von 5 bis 20 cm, vorzugsweise 10 cm, je Rotor besitzen.
[0015] Außer einer Verringerung der Anzahl der Umdrehungen des rotierenden Flüssigkeitssprühkopfes
ist verfahrensgemäß auch die Sprühbreite eines Rotors somit wesentlich kleiner als
diejenige eines Hochrotations-Flüssigkeitssprühkopfes. In Übereinstimmung mit der
Warenbreite des Textilgutes wird die notwendige Anzahl von Rotoren nebeneinander in
dem Rotorträger angeordnet. Um eine bessere Durchnetzung dichtgeschlagener bzw. schwererer
Warenqualitäten zu erzielen, können die Rotorträger beidseitig der laufenden Textilbahn
in dem Behandlungsraum eingebaut werden. Auf diese Weise resultiert das gleiche Ergebnis,
zu dem man unter weitaus aufwendigeren apparativen Vorkehrungen nach der in der DE-OS
29 32 124 beschriebenen Zwangsdurchströmung des Sprühnebels mittels Absaugung durch
die Warenbahn gelangt.
[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit besonderem Vorteil zum Aufbringen minimaler
Mengen an alkalisch reagierende Substanzen enthaltenden Fixiermitteln auf Drucke und
Klotzfärbungen mit Reaktivfarbstoffen einsetzen, wobei überraschenderweise auch bei
Klotzfärbungen und bei mit großen Mustern bedruckten Textilien trotz der aufgebrachten
hohen Verdickungsmittelmengen und der damit verbundenen Verklebung und Verengung der
Maschen eine ausreichend schnelle Aufnahme der Fixierchemikalien erfolgt. Dabei wird
die aufgebrachte Flüssigkeit weitestgehend vom Gewebe bzw. dem Verdickungsmittelfilm
der Druckfarbe aufgenommen.
[0017] Nun ist entsprechend der FR-A-1 525 578 zwar bereits bekannt, eine hochkonzentrierte
Leimlösung mittels Rotoren, die mit einer Drehzahl von 3 000 bis 5 000 U/min arbeiten,
auf textilen Fasern zu versprühen. Eine Übertragung dieser herkömmlichen Verfahrensweise
auf nicht fixierte Drucke und Färbungen läßt sich indessen nicht ohne weiteres realisieren,
weil die wasserlöslichen Reaktivfarbstoffe dabei auslaufen und den Weißfond verschmieren.
Erst die Ausarbeitung einer geeigneten Fixierflotte auf Basis von Natronwassergläsern
ermöglicht es, auch scharfstehende Konturen auf weißen Flächen exakt zu fixieren.
[0018] Für die Fixierung der auf die Textilbahn in zweiphasiger Arbeitsweise aufgebrachten
Reaktivfarbstoffe samt dem erforderlichen Fixieralkali kann man sich bekannter, kontinuierlicher
oder diskontinuierlicher Techniken bedienen, wie beispielsweise dem Dämpf-Verfahren,
Blitzdämpf-Verfahren, Infrarot-Verfahren oder Kaltverweil-Verfahren.
[0019] Für den Fixiermittelauftrag durch Versprühen nach der vorliegenden Erfindung kommen
als höher viskose Lösungen die in der Textilindustrie weitverbreiteten Natronwassergläser
in Betracht. Sie sind definiert durch eine Grädigkeit von 37-50° Be, die einem spezifischen
Gewicht von 1,34 bis 1,53 entspricht. Je nach der für den Farbstofftyp notwendigen
Fixierdauer (5 Sekunden bis 24 Stunden) werden sie entweder allein oder in Mischung
mit anderen Alkalien, bevorzugt Natronlauge, und Wasser eingesetzt.
[0020] Die Menge der versprühten Lösung richtet sich nach deren Konzentration, nach der
Durchlaufgeschwindigkeit des textilen Materials sowie nach der Konzentration und Menge
des aufgedruckten oder aufgeklotzten Farbstoffes. Bei stärker konzentrierten Lösungen
des Fixiermittels kann die Durchlaufgeschwindigkeit erhöht werden, ebenso wenn die
versprühte Menge erhöht wird.
[0021] Als Reaktivfarbstoffe für kurze Fixierzeiten werden verfahrensgemäß vorwiegend solche
ausgewählt, die reaktive Reste der Formeln I - IV
- S02-CH2-CH2-Hal (I)
- S02-CH2-CH2-0-S03X (11)
- NH-S02-CH2-CH2-0-S03X (111)
- S02-CH=CHy (IV)
enthalten, worin X Wasserstoff oder ein
Metallkation und Hal Halogen bedeuten.
[0022] Für längere Fixierzeiten (6 Minuten bis 24 Stunden) finden außer den vorher aufgeführten
Produkten auch Farbstoffe Verwendung, die als reaktionsfähige Gruppe die Chloraminotriazin-,
Dichlorpyrimidin-, Trichlorpyrimidin-, Dichlortriazin-, Monochlortriazin-, quaternisierte
Chlortriazin- oder die Dichlorpyridazin-Gruppe besitzen.
[0023] Die vorliegende Erfindung eignet sich für die Fixierung von Reaktivfarbstoffen auf
bahnförmigen Zellulosefasermaterialien aller Verarbeitungsarten, wie Gewebe, Gewirke
oder Faservliese. Sie ermöglicht einen Auftrag von 15 bis 40 Gewichtsprozent der Fixiermittelflotte,
bezogen auf die trockene Ware. Höhere Auftragsmengen, die beispielsweise bei der Überlappung
der Sprühfächer zweier nebeneinanderliegender Rotoren resultieren können, sind bei
diesem Verfahren ohne Einfluß auf den scharfen Stand der Drucke und den Fixiergrad
der Farbstoffe. Dies ist ein großer Vorteil im Vergleich zu den Sprühverfahren mit
wäßrigen Lösungen von Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Natronlauge.
[0024] Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die darin angeführten
Prbzentangaben sind Gewichtsprozente und sind im Falle der Angaben für die Flottenaufnahme
auf das Gewicht der trockenen Ware bezogen. Bei den Wassergläsern entsprechend den
Beispielen handelt es sich jeweils um Natronwasserglas.
Beispiel 1
[0025]
60 g des Farbstoffes Reactive Violet 5 (C.I. Nr. 18 097) werden in
430 g heißem Wasser gelöst und die Lösung wird in
500 g einer4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt. In diese Druckpastenzubereitung
gibt man dann noch
10 g 3-nitrobenzolsulfonsaures Natrium hinzu.
[0026] Mit dieser Druckpaste wird nun ein mercerisiertes Baumwollgewebe im Rouleauxdruck
bedruckt und getrocknet. Anschließend wird die laufende Warenbahn unter Einsatz von
Flüssigkeitssprühköpfen, die mit ca. 5 000 Umdrehungen pro Minute (U/min) rotieren,
bei einer Flottenaufnahme von 30 % mit einer Lösung besprüht, die aus
600 ml Wasserglas von 40° Be
200 ml Natronlauge von 50° Be und
200 ml kaltem Wasser
besteht. Zur Farbstoff-Fixierung dämpft man das Textilgut 5 Sekunden in einem Blitzdämpfer;
die erzeugte Druckfärbung wird danach wie üblich nachbehandelt und getrocknet.
[0027] Man erhält einen violetten Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 2
[0028]
30 g des Farbstoffes Reactive Yellow 129 werden mit
458 g heißem Wasser gelöst und diese Lösung wird danach in
500 g einer 4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt. Dann gibt man dem Druckpastenansatz
noch
2 g Mononatriumphosphat und
10 g 3-nitrobenzolsulfonsaures Natrium hinzu.
[0029] Mit dieser Druckpaste wird ein laugiertes Gewebe aus Regeneratzellulosefasern im
Flachfilmdruck bedruckt und getrocknet. Daraufhin wird die Ware wie in Beispiel 1
bei einer Flottenaufnahme von 35 % mit einer Lösung besprüht, die aus
600 ml Wasserglas von 40° Be und
400 ml Natronlauge von 50° Be
besteht. Nach einem kurzen Luftgang wird die Textilbahn nunmehr auf einer kontinuierlich
laufenden Transporteinrichtung abgelegt, wo man sie zwecks Farbstoff-Fixierung mindestens
15 Minuten bei Raumtemperatur verweilen läßt. Abschließend wird das so bedruckte Gewebe
wie üblich nachbehandelt und getrocknet.
[0030] Man erhält einen gelben Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 3
[0031]
80 g des Farbstoffes Reactive Black 5 (C.I. Nr. 20 505) werden mit
408 g heißem Wasser gelöst und diese Lösung wird nun in
500 g einer 4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt. Dann gibt man der Druckpastenzubereitung
noch
2 g Mononatriumphosphat und
10 g 3-nitrobenzolsulfonsaures Natrium hinzu.
[0032] Mit dieser Druckpaste wird ein Gewebe aus mercerisierter Baumwolle im Rouleauxdruck
bedruckt und getrocknet. Anschließend wird die Ware wie in Beispiel 1 bei einer Flottenaufnahme
von 35 % mit einer Lösung besprüht, die aus
950 ml Wasserglas von 38° Be und
50 g Ätznatron
besteht. Nach einem kurzen Luftgang wird die Ware abgetafelt, mit einer Plastikfolie
abgedeckt und 24 Stunden bei Raumtemperatur liegengelassen, während der die Fixierung
des Reaktivfarbstoffes bewirkt wird. Zur Fertigstellung der Druckfärbung wird das
Textilgut sodann wie üblich nachbehandelt und getrocknet.
[0033] Man erhält einen schwarzen Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 4
[0034]
60 g des Farbstoffes Reactive Red 58 werden mit
440 g heißem Wasser gelöst und diese Lösung wird dann in
500 g einer 4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt, die bereits 20 g 3-nitrobenzolsulfonsaures
Natrium enthält.
[0035] Mit dieser Druckpaste wird ein laugiertes Gewebe aus Regeneratzellulosefasern im
Rouleauxdruck bedruckt und getrocknet. Die kontinuierlich laufende Warenbahn wird
nunmehr wie in Beispiel 1 bei einer Flottenaufnahme von 20 % mit einer Lösung besprüht,
die aus
500 ml Wasserglas von 38° Be,
400 ml Wasser und
100 g Natriumbicarbonat
besteht. Zur Farbstoff-Fixierung wird das Textilgut anschließend 8 Minuten in einem
Hängeschleifendämpfer mit Sattdampf gedämpft und wie danach üblich nachbehandelt und
getrocknet.
[0036] Man erhält einen roten Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 5
[0037]
60 g des Farbstoffes Reactive Orange 12 werden mit
440 g heißem Wasser gelöst und diese Lösung wird dann in
500 g einer4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt, die bereits 20 g 3-nitrobenzolsulfonsaures
Natrium enthält.
[0038] Mit dieser Druckpaste wird Maschenware aus Regeneratzellulosefasern im Rouleauxdruck
bedruckt und getrocknet. Daraufhin wird die Warenbahn entsprechend Vorschrift von
Beispiel 1 bei einer Flottenaufnahme von 20 % mit einer Lösung besprüht, die aus
60 g Natriumcarbonat,
640 ml Wasser und
300 ml Wasserglas von 38° Be
besteht. Das bedruckte Textilgut wird nun zwecks Fixierung des Reaktivfarbstoffes
6 Minuten in einem Hängeschleifendämpfer mit Sattdampf gedämpft und abschließend wie
üblich nachbehandelt.
[0039] Man erhält einen orangen Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 6
[0040] Man bedruckt ein Mischgewebe aus Polyesterfaser/Zellwolle (85:15) im Rouleauxdruck
mit einer Druckpaste, die wie folgt hergestellt wird:
Eine Mischung aus
40 g des nichtionisch formierten Farbstoffes Disperse Red 54:1 und
40 g der flüssigen Handelsform des Farbstoffes Reactive Orange 16 (C.I. Nr. 17 757)
wird zunächst in
70 g Wasser von 80-90 °C dispergiert bzw. gelöst und sodann mit
150 g kaltem Wasser verdünnt. Dieser Farbstoffansatz wird nun in
700 g einer Verdickung eingerührt, die aus einer Mischung aus 60 % einer 3 %igen,
wäßrigen Lösung eines Ammoniumpolyacrylats vom Molgewicht 0.6.106 und 40 % einer 2
obigen, wäßrigen Lösung eines Co-polymerisats aus Propylen und Maleinsäure-anhydrid
(Molverhältnis 1:1) vom Molgewicht 1,5. 106 besteht.
[0041] Nach dem Trocknen der in dieser Weise bedruckten Warenbahn wird zunächst der Dispersionsfarbstoff
durch Behandlung in einem Hängeschleifendämpfer mit überhitztem Dampf während 7 Minuten
bei 175 °C auf dem Polyesteranteil der Fasermischung fixiert. Dann wird das Textilgut
zur Fixierung des Reaktivfarbstoffes auf der Zellwollkomponente, wie in Beispiel 2
angegeben, besprüht und fertiggestellt.
[0042] Man erhält einen orangen Druck mit guten Echtheitseigenschaften.
Beispiel 7
[0043]
30 g des Farbstoffes Disperse Blue 56 (C.I. Nr. 63 285) werden durch Einstreuen in
270 g Wasser von 40-50 °C mit Hilfe eines Schnellrührers gut dispergiert. Separat
davon werden
30 g des Farbstoffes Reactive Blue 19 (C.I. Nr. 61 200) in
270 g kochendem Wasser gelöst. Beide Ansätze werden dann in
400 g kaltes Wasser eingetragen, das 4 g/I eines Netzmittels und 20 g/I eines Antimigrationsmittels
enthält. Mittels Essigsäure wird schließlich die so zubereitete Flotte auf einen pH-Wert
von 5-6 eingestellt.
[0044] Mit dieser Flotte wird ein Mischgewebe aus Polyesterfaser/Baumwolle (50:50) bei einer
Flottenaufnahme von 60 % geklotzt und getrocknet. Daraufhin wird der Dispersionsfarbstoff
während 60 Sekunden durch Thermosolieren auf dem Spannrahmen mittels Heißluft von
200 °C auf der Polyesterkomponente fixiert.
[0045] Die abgekühlte Ware wird nun entsprechend der Vorschrift von Beispiel 1 bei einer
Flottenaufnahme von 30 % mit einer Lösung besprüht, die aus
200 ml Wasserglas von 38° Be
60 ml Natronlauge von 38° Be
740 ml Wasser
besteht. Anschließend wird die Gewebebahn aufgedockt, in Plastikfolie eingeschlagen
und 8 Stunden bei Raumtemperatur gelagert, in deren Verlauf der Reaktivfarbstoff auf
dem Baumwollanteil des Textilgutes fixiert. Zur Fertigstellung wird die Färbung danach
wie üblich nachbehandelt und getrocknet.
[0046] Man erhält eine blaue Färbung auf beiden Faserkomponenten mit guten Echtheitseigenschaften.