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(11) | EP 0 081 134 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren zum Auftragen von Fixierflotten für Drucke und Färbungen mit Reaktivfarbstoffen auf textilen Warenbahnen |
| (57) Es ist bekannt, daß die Brillanz der Reaktivfarbstoffe beim Zweiphasen-Kaltverweilverfahren
höher ist, als bei jeder anderen Methode. Für den von der Praxis favorisierten Minimalauftrag der Fixierflotten hat sich in erster Linie die Sprühtechnik angeboten. Mit Hilfe von Druckluft-gesteuerten Düsen oder Hochrotations-Flüssigkeitssprühköpfen werden sehr feine Sprühnebei erzeugt, die bei langsamer Bewegung des zu besprühenden Materials wohl auch einen gleichmäßigen Auftrag erbringen. Bei der in der Textilindustrie üblichen Warengeschwindigkeit von 40-80 m/min treten indessen soviel unerwünschte Turbulenzen auf, daß kein gleichmäßiger Auftrag der Präparationen zu erreichen ist. Hochrotations-Flüssigkeitssprühköpfe sowie durch Druckluft gesteuerte Düsen eignen sich ferner nur zum Versprühen dünnflüssiger Präparationen. Darüber hinaus sind sie bei höheren Geschwindigkeiten nur schwer zu steuern und erfordern hohe Investitionskosten für die Anlage. Von der Verfahrenstechnik her gesehen, sind jedoch für den Minimalauftrag höher viskose Lösungen auf Basis von Natronwassergläsern viel besser für das KaltverweilVerfahren geeignet. Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß sich diese in zufriedenstellender Weise aber nur über Rotoren versprühen lassen, die mit einer Drehzahl von 3000 bis 7000 Umdrehungen je min arbeiten. |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Auftragen von flüssigen Präparationen auf unfixierte, vorgängig mit Reaktivfarbstoffen bedruckte oder klotzgefärbte und gegebenenfalls getrocknete textile Warenbahnen aus Cellulosefasern oder deren Mischungen mit Polyesterfasern durch Versprühen mittels rotierender Flüssigkeitsprühköpfe.
[0002] Die Erzeugung von Drucken und Klotzfärbungen mit Reaktivfarbstoffen auf Flächengebilden aus Cellulosefasern 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 aufsprüht 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. Letzere 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. 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.
[0008] 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 Gesamtzusammenhang 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] Es wurde nun gefunden, daß man als Präparationen auch minimale Mengen von höher viskosen Lösungen 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.
[0013] Die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe wird somit dadurch gelöst, daß solche Präparationen über Rotoren auf das Textilgut versprüht werden, die mit einer Drehzahl von 3000 bis 7000 U/min, vorzugsweise 5000 U/min, arbeiten und eine Sprühbreite von 5 bis 20 cm, vorzugsweise 10 cm, je Rotor besitzen.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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 KaltverweilVerfahren.
[0017] Für den Präparationsauftrag durch Versprühen nach der vorliegenden Erfindung kommen als höher viskose Lösungen vorwiegend 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.
[0018] 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 Präparationsmittels kann die Durchlaufgeschwindigkeit erhöht werden, ebenso wenn die versprühte Menge erhöht wird.
[0019] Als Reaktivfarbstoffe für kurze Fixierzeiten werden verfahrensgemäß vorwiegend solche ausgewählt, die reaktive Reste der Formeln I - IV
enthalten, worin X Wasserstoff oder ein Metallkation und Hal Halogen bedeuten.
[0020] 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.
[0021] Die vorliegende Erfindung eignet sich für die Fixierung von Reaktivfarbstoffen auf bahnförmigen Cellulosefasermaterialien aller Verarbeitungsarten, wie Gewebe, Gewirke oder Faservliese. Sie ermöglicht einen Auftrag von 15 bis 40 Gewichtsprozent der Präparationsflotte, 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.
[0022] Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die darin angeführten Prozentangaben 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] 500 g einer 4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt. In diese Druckpastenzubereitung gibt man dann noch
[0027] 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. 5000 Umdrehungen pro Minute (U/min) rotieren, bei einer Flottenaufnahme von 30 % mit einer Lösung besprüht, die aus
[0031] besteht. Zur Farbstoff-Fixierung dämpft man das Textilgut 5 Sekunden in einem Blitzdämpfer; die erzeugte Druckfärbung wird danach wie üblich nachbehandelt und getrocknet.
Beispiel 2
[0033] 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
[0036] Mit dieser Druckpaste wird ein laugiertes Gewebe aus Regeneratcellulosefasern im Flachfilmdruck bedruckt und getrocknet. Daraufhin wird die Ware wie in Beispiel 1 bei einer Flottenaufnahme von 35 % mit einer Lösung besprüht, die aus
[0039] 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.
Beispiel 3
[0043] 500 g einer 4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt. Dann gibt man der Druckpastenzubereitung noch
[0045] 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
[0048] 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.
Beispiel 4
[0052] 500 g einer 4 %igenwäßrigen Alginatverdickung eingerührt, die bereits 20 g 3-nitrobenzolsulfonsaures Natrium enthält.
[0053] Mit dieser Druckpaste wird ein laugiertes Gewebe aus Regeneratcellulosefasern 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
[0057] besteht. Zur Farbstoff-Fixierung wird das Textilgut anschließend 8 Minuten in einem Hängeschleifendämpfer mit Sattdampf gedämpft und wie danach üblich nachbehandelt und getrocknet.
Beispiel 5
[0061] 500 g einer 4 %igen, wäßrigen Alginatverdickung eingerührt, die bereits 20 g 3-nitrobenzolsulfonsaures Natrium enthält.
[0062] Mit dieser Druckpaste wird Maschenware aus Regeneratcellulosefasern 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
[0066] besteht. Das bedruckte Textilgut wird nun zwecks Fixierung des Reaktivfarbstoffes 6 Minuten in einem Hängeschleifendämpfer mit Sattdampf gedämpft und abschließend wie üblich nachbehandelt.
Beispiel 6
[0068] 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%igen, wäßrigen Lösung eines Copolymerisats aus Propylen und Maleinsäure-anhydrid (Molverhältnis 1:1) vom Molgewicht 1,5 106 besteht.
[0069] 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.
Beispiel 7
[0072] 270 g Wasser von 40-50°C mit Hilfe eines Schnellrührers gut dispergiert. Separat davon werden
[0075] 400 g kaltes Wasser eingetragen, das 4 g/l eines Netzmittels und 20 g/l eines Antimigrationsmittels enthält. Mittels Essigsäure wird schließlich die so zubereitete Flotte auf einen pH-Wert von 5-6 eingestellt.
[0076] 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.
[0077] Die abgekühlte Ware wird nun entsprechend der Vorschrift von Beispiel 1 bei einer Flottenaufnahme von 30 % mit einer Lösung besprüht, die aus
[0081] 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.
1. Verfahren zum kontinuierlichen Auftragen von flüssigen Präparationen auf unfixierte,
vorgängig mit Reaktivfarbstoffen bedruckte oder klotzgefärbte und gegebenenfalls getrocknete
textile Warenbahnen aus Cellulosefasern oder deren Mischungen mit Polyesterfasern
durch Versprühen mittels rotierender Flüssigkeitssprühköpfe , dadurch gekennzeichnet,
daß solche Präparationen über Rotoren auf das Textilgut versprüht werden, die mit
einer Drehzahl von 3000 bis 7000 U/min arbeiten und eine Sprühbreite von 5 bis 20
cm je Rotor besitzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Präparationen
höher viskose Lösungen auf Basis von Natronwassergläsern, die eine Grädigkeit von
37-50° Bé bzw. ein spezifisches Gewicht von 1,34 bis 1,53 besitzen, gegebenenfalls
in Mischung mit anderen Alkalien, eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der
besprühten Drucke oder Klotzfärbungen je nach Stärke der den Natronwassergläsern zugesetzten
Alkalien innerhalb eines Zeitraumes von 5 Sekunden bis 24 Stunden vorgenommen wird.