Verfahren zur Herstellung von Baumwollkettgarnen mit "Invers Denim" Effekt

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Baumwollkettgarnen, die einen "Invers Denim"-Effekt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Indigo-Färbeanlage

• in einem Färbeschritt das Baumwollkettgarn mit Indigo bei einer Färbetemperatur von 30 bis 90°C und einer Indigo-Konzentration von 5 -500 g/l in einem Zug durchgefärbt wird und
• in einem sich anschließenden Bleichschritt der Indigo auf der Oberfläche des Baumwollkettgarns selektiv entfärbt wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Indigo gefärbten Baumwollkettgarnen, die einen "Invers Denim"-Effekt aufweisen, sowie derartige Baumwollkettgarne enthaltende Textilartikel.

[0002] Als Denim wird ein relativ grobes Baumwollgewebe bezeichnet, das ursprünglich für strapazierfähige Arbeitskleidung, heute aber besonders zur Herstellung modischer Jeansartikel verwendet wird. Die zur Herstellung von Denim benötigten Kettgarne können mit Indigo, aber auch mit Schwefelfarbstoffen, insbesondere Schwefelschwarz, gefärbt werden, wobei die Blaufärbung mit Indigo weit überwiegt.
Traditionell wird das Kettgarn als Kabel oder Kettgarnschar mit Indigo auf speziellen Färbeanlagen gefärbt, die aus einer Kombination von einem oder mehreren Trögen mit Quetschwerk und anschließendem Luftgang bestehen. In den Trögen wird der reduzierte Farbstoff appliziert und im Luftgang oxidiert (siehe beispielsweise Technische Information TI/T 017 d der BASF AG vom Juni 1995, Titel: Kontinuierliches Färben mit Indigo).
Üblicherweise wird die Färbung in einem Färbebad bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen von etwa 20 - 35°C, einem pH-Wert von etwa 10,5 bis 14 und einer Indigokonzentration von etwa 0,5 bis 10 g/l durchgeführt. Daneben können auch Netzmittel in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 5 g/l eingesetzt werden. Zur Aufrechterhaltung eines Redoxpotentials im Färbebad wird ein Überschuss von Hydrosulfit (Reduktionsmittel) in Mengen von etwa 0,1 bis 5 g/l eingesetzt. Die Kontaktzeit des Garnes mit dem Färbebad beträgt pro Zug in der Regel 8 bis 30 Sekunden. Das Färben in mehreren Zügen, d.h. das wiederholte Applizieren von Farbstoff aus dem Färbebad durch Tauchen mit anschließendem Abquetschen im Färbetrog und dem darauffolgenden Luftgang, erlaubt die Erzielung größerer Farbtiefen (siehe zum Beispiel ITB Veredlung 2/90, Titel: Indigo-Färberei: Verfahrens- und maschinentechnische Lösungen, Autor: Dipl. Ing. L. Haas).
Die deutsche Patentanmeldung 196 29 985 beschreibt das Färben mit einem Zug, in welchem zur Überwindung des geringen Aufziehvermögens von Indigo dem Färbebad zusätzlich Salz in Form von Natriumchlorid zugegeben wird, um eine Elektrolytkonzentration von 200 bis 350 g/l einzustellen.

[0003] Nach all diesen Verfahren wird eine sogenannte Ringfärbung erhalten, d.h. die Faser ist nur an der Oberfläche angefärbt, wogegen das Innere der Faser, der Kern, ungefärbt bleibt. Die Ringfärbung erlaubt es, fertig konfektionierten Denimartikel in besonderen Wasch- und/oder Bleichverfahren ein kontrastreiches Aussehen zu geben, in dem eine Aufhellung der anfangs dunkelblau gefärbten Ware erzielt wird (wash-down). Als Beispiel sei der bekannte Stone-wash Effekt genannt, der durch Waschen des konfektionierten Artikels mit Enzymen und Bimssteinen erzielt wird.

[0004] Der modische Jeansmarkt verlangt nun aber nach Artikeln, die nicht mehr diesen wash-down Effekt bzw. unter Ausnutzung dieses Effektes erzielte Modifikationen aufweisen. Vielmehr werden Artikel verlangt, die in Wasch- oder sonstigen Behandlungsprozessen nicht heller, sondern dunkler werden. Diese Artikel sollen sich also zu herkömmlich gefärbtem Denim gerade umgekehrt - invers - verhalten, man spricht von "Invers Denim".
Mit nach dem Stand der Technik ringgefärbtem Denim können solche Effekte nicht erzielt werden.

[0005] Es besteht somit Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung von "Invers Denim", das kostengünstig sein muss, d.h dem Färber keinen zusätzlichen apparativen und technischen Aufwand abverlangen darf, sondern einfach und idealerweise in seinem bestehenden Färbemaschinenpark durchführbar sein muss.

[0006] Mit vorliegender Erfindung wird nun ein solches Verfahren zur Verfügung gestellt.

[0007] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Baumwollkettgarnen, die einen "Invers Denim"-Effekt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Indigo-Färbeanlage

• in einem Färbeschritt das Baumwollkettgarn mit Indigo bei einer Färbetemperatur von 30 bis 90°C und einer Indigo-Konzentration von 5 - 500 g/l in einem Zug durchgefärbt wird und
• in einem sich anschließenden Bleichschritt, oder Ätzschritt, wobei man unter Ätzen eine Behandlung einer gefärbten Oberfläche versteht, bei dem der Farbstoff lokal zerstört wird, wie von M. Peter, H.K. Rouette in "Grundlagen der Textilveredlung" S.633 ff. beschrieben, der Indigo auf der Oberfläche des Baumwollkettgarns selektiv entfärbt wird. Diese selektive Entfärbung kann grundsätzlich oxidativ oder reduktiv erfolgen, wobei die oxidative Entfärbung bevorzugt ist.

[0008] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit im Idealfall ein farbloses Produkt erhalten, das sich durch Entfernen des farblosen Ringes und Freilegen des gefärbten Kernes dunkelblau modifizieren lässt.

[0009] Unter Indigo-Färbeanlagen werden im Rahmen vorliegender Erfindung Anlagen verstanden, die aus einem oder einer Kombination von mehreren Färbetrögen mit Quetschwerk und anschließenden Luftgängen bestehen (siehe zum Beispiel ITB Veredlung 2/90, Titel: Indigo-Färberei: Verfahrens- und maschinentechnische Lösungen, Autor: Dipl. Ing. L. Haas).

[0010] Als Indigo kann jeder handelsübliche Indigo verwendet werden. Er wird bevorzugt in Mengen von 10 - 50 g/l, besonders bevorzugt in Mengen von 20 bis 40 g/l eingesetzt.
Es ist besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren mit vorreduziertem Indigo durchzuführen. Dabei wird idealer Weise vorreduzierter Indigo verwendet, der ohne Verwendung von Reduktionsmittel, wie etwa Natriumdithionit, sondern durch katalytische Hydrierung aus Indigo hergestellt worden ist. Ganz besonders vorteilhaft wird Indigo in Form einer Lösung von Leukoindigo eingesetzt, wie sie beispielweise in der EP 1 097 184 B1 beschrieben ist und von der Firma DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG im Markt angeboten wird.
Zur Stabilisierung des Leukoindigo, d.h. zur Rückreduktion von im Färbebad oxidiertem Leukoindigo wird bevorzugt ein Überschuss an Hydrosulfit von 0,1 bis 5 g/l, besonders bevorzugt 0,2 bis 2 g/l eingesetzt. Selbstverständlich können anstelle des Hydrosulfits auch andere geeignete Reduktionsmittel, beispielsweise Glukose oder Hydroxyaceton, oder aber Kombinationen verschiedener Reduktionsmittel wie Glukose/Hydrosulfit verwendet werden.

[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt bei einer Temperatur von 30 - 90°C durchgeführt, wobei Temperaturen von 50 bis 70°C bevorzugt sind.

[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit und ohne Netzmittel durchgeführt werden, bevorzugt wird es in Gegenwart eines Netzmittels durchgeführt. Geeignete Netzmittel sind beispielsweise anionische Netzmittel, zum Beispiel Fettalkoholethoxylat, Alkansulfonat, Sulfosuccinat, Alkylphosphat oder auch Paraffine und Kohlenwasserstoffe, oder aber Mischungen dieser Netzmittel, ganz besonders bevorzugt kommen Salze von Phosphorsäureestern zum Einsatz Die genannten Netzmittel werden bevorzugt in Mengen von 5 bis 50 g/l, besonders bevorzugt 10 bis 25 g/l eingesetzt.

[0013] Der pH-Wert des Färbebades liegt beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt im Bereich von 10,5 bis 13,5.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren führt überraschenderweise bereits in einem Zug zu durchgefärbten, d.h. auch im Kern gefärbten, Garnen. Dabei beträgt die Kontaktzeit mit dem Färbebad bevorzugt 8 bis 30 Sekunden, besonders bevorzugt 15 bis 20 Sekunden. Der anschließende Luftgang dauert bevorzugt 90 bis 130 Sekunden, besonders bevorzugt 100 bis 110 Sekunden.

[0015] Im sich an den Färbeschritt anschließenden Bleichschritt, wird der Indigo auf der Oberfläche des Baumwollkettgarns selektiv entfärbt, wobei der Kern des Garnes unverändert bleibt.
Dazu geeignete Bleichmittel sind alle Systeme, die Indigo oxidieren, beispielsweise Hypochlorite, wie Natriumhypochlorit oder Permanganate. Bevozugt ist aber insbesondere Permanganat, das beispielsweise in Form eines Alkalisalzes, besonders bevorzugt in Form von Kaliumpermanganat, vorliegt. Ganz besonders bevorzugt ist ein Bleichbad, das Kaliumpermanganat in alkalischem Medium enthält wobei Kaliumpermanganat bevorzugt in Mengen von 5 bis 100 g/l, besonders bevorzugt in Mengen von 20 bis 50 g/l eingesetzt wird.
Der pH-Wert beträgt bevorzugt 8 bis 10 und kann beispielsweise mit NaOH, etwa mit NaOH 38° Bé, eingestellt werden.

[0016] Es ist bevorzugt, das Bleichbad mittels Viskositätsmoderatoren auf eine Viskosität von ca. 12 bis 50 Sekunden gemessen mit Fordbecher (DIN 53211-4) besonders bevorzugt 25 bis 45 Sekunden, einzustellen. Als Viskositätsmoderatoren eignen sich rheologische Additive beispielsweise:

Polyvinylcaprolactam, Polyvinylpyrrolidon sowie deren Co-Polymere Polyetherpolyol, Assoziativverdicker, Polyharnstoff, Polyurethan, Natriumalginate, modifizierte Galaktomannane, Polyetherharnstoff, Polyurethan, nichtionogene Celluloseether.

[0017] Der Bleichschritt wird bei 15 bis 90°C, bevorzugt bei Raumtemperatur, ausgeführt.
Die Kontaktzeit mit dem Bleichbad beträgt bevorzugt 10 bis 30 Sekunden, besonders bevorzugt 12 bis 20 Sekunden,
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem Durchfärben des Baumwollkettgarns im Färbeschritt bevorzugt mehrmals mit Wasser gespült, dann wie beschrieben mit Permanganat gebleicht, sodann erneut gespült und anschließend mit einer Bisulfitlösung behandelt und der Zyklus aus Bleichen, Spülen und Behandeln mit Bisulfit mindestens einmal wiederholt.
Es ist besonders vorteilhaft, den Zyklus aus Bleichen, Spülen und Behandeln mit Bisulfit viermal bis sechsmal zu durchlaufen.

[0018] Durch eine Zwischentrocknung zwischen Färbeschritt und Bleichen kann der durch das Bleichen erzielte Ringeffekt noch verstärkt werden.
Das Spülen zwischen Bleichbad und Bisulfitbad kann in 1 bis 3 Zügen erfolgen und mit einem Luftgang von 0 bis 120 Sekunden verbunden sein.

[0019] Das Bisulfitbad enthält Bisulfit bevorzugt in Mengen von 10 bis 100 g/l, besonders bevorzugt 20 bis 50 g/l. Auch an das Bisulfitbad kann sich ein Luftgang von 0 bis 120 Sekunden anschließen.

[0020] Es ist für den Färber besonders vorteilhaft, dass der Färbeschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens nach nur einem Zug beendet ist. Dadurch hat er nämlich die Möglichkeit, den nachfolgenden Bleichschritt, gegebenenfalls inklusive Spülen und gegebenenfalls Behandeln mit Bisulfit in den weiteren, zum Färben nicht benötigten Färbetrögen seiner Indigo-Färbeanlage durchzuführen. Somit sind keine oder nur geringe Modifikationen der Anlage nötig.

[0021] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbten Baumwollkettgarne können weiteren Behandlungsschritten zur Erzielung bestimmter Effekte unterworfen werden und sodann in üblicher und bekannter Weise verwoben und zu Textilartikeln für den Endverbraucher, wie insbesondere Bekleidungsstücken, verarbeitet werden.

[0022] Es ist aber auch möglich, die gefärbten und an der Oberfläche gebleichten Baumwollkettgarne ohne weitere Behandlung zu Textilartikeln zu verarbeiten und gegebenenfalls erst dann weitere Behandlungsschritte vorzunehmen, das heißt die bereits konfektionierte Ware zu modifizieren. Selbstverständlich ist es ebenso möglich, sowohl die gefärbten und gebleichten Baumwollkettgarne, als auch die daraus hergestellten Textilartikel weiteren Behandlungsschritten zu unterwerfen.

[0023] Selbstverständlich können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbten Baumwollkettgarne auch in Mischung mit weiteren Materialien verwoben und zu Artikeln für den Endverbraucher weiterverarbeitet werden. Als Beispiel seien Mischungen mit Elasthan genannt.

[0024] Der "Invers-Denim"-Effekt der erfindungsgemäß gefärbten und gebleichten Baumwollkettgarne kann beispielsweise dadurch sichtbar gemacht werden, dass der ungefärbte äußere Ring des Garns durch Waschen oder sonstige mechanische Beanspruchung abgetragen wird und dadurch der dunkel gefärbte Kern zum Vorschein kommt.

[0025] In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die im Bleichschritt entfärbte Oberfläche des Baumwollkettgarns in einem dritten Schritt stabilisiert. Somit kann der "Invers-Denim" Effekt verstärkt werden, indem die Oberfläche mit beispielsweise TiO₂ in Gegenwart von Bindern, wie Acrylatcopolymer oder Polyurethan, behandelt wird. Auf die selbe Art kann die Oberfläche nicht nur weiß, sondern auch farblich modifiziert werden, wie z.B. mit farbigen Pigmenten, wie Küpenfarbstoffen, die in Pigmentform vorliegen, oder aber auch Dispersionsfarbstoffen.

[0026] Es ist selbstverständlich auch möglich, den genannten dritten Schritt erst zu einem Zeitpunkt nach dem Verweben des Baumwollkettgarns, beispielsweise erst auf dem fertig konfektionierten Textilprodukt, vorzunehmen.

[0027] Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch Textilartikel, die Baumwollkettgarne enthalten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden. Solche Textilartikel sind beispielsweise unkonfektionierte Denimgewebe, insbesondere aber Bekleidungsstücke wie Hosen, Röcke, Hemden, Jacken usw. oder andere textile Artikel.

[0028] Die nachstehenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die Teile in den Tabellenbeispielen sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

A) Färbeschritt

[0029] Ein handelsübliches, nicht vorbehandeltes trockenes Baumwollkettgarn wurde aus einer Färbeflotte folgender Zusammensetzung gefärbt:

20 g/l Indigo als handelsübliche DyStar Indigoküpe 40% Lösung

2 g/l Hydrosulfit (BASF Hydrosulfit konz.)

20 g/l Netzmittel (Primasol NF)

Der pH-Wert der Flotte betrug 13.
Das Garn wurde bei einer Temperatur von 50°C in einer Tauchzeit von 25 Sekunden gefärbt. Der anschließende Luftgang dauerte 120 Sekunden. Anschließend wurde zweimal bei 20°C mit Wasser gespült.
Es wurde ein durchgefärbtes Garn mit einer hohen Menge an aufgebrachtem Indigo erhalten. Eine Farbstoffanalyse auf dem gefärbten Garn ergab eine Menge von 5,8%.

B) Bleichschritt

[0030] Das gemäß A) erhaltene gefärbte Garn wurde bei einer Temperatur von 25°C und einem pH-Wert von 8,5 mit Kaliumpermanganat (20g/l) gefärbt. Die Kontaktzeit mit dem Bleichbad betrug 18 Sekunden.
Anschließend wurde das Garn direkt in ein Bad aus 30g/l Hydrosulfit (pH-Wert: 8,5, Temperatur: 25°C) geführt und anschließend bei 20°C gespült. Der Zyklus aus Bleichen, Behandeln mit Hydrosulfit und Spülen wurde anschließend zweimal wiederholt.

Beispiel 2

[0031] Ein gemäß Schritt A) des Beispiels 1 gefärbtes Garn wurde bei einer Temperatur von 25°C mit einem Bad enthaltend

200 g/l Verdicker (Monagum, 10%),

150 g/l Ätzmittel (Magnatrop W),

80 g/l Feuchtigkeitsspender (Ätzverstärker HN),

10 g/l Natronlauge und

150 g/l Rongalit C

für 17 Sekunden behandelt, zwischengetrocknet und 1 Minute bei 102°C gedämpft. Anschließend wurde bei 60°C und dann bei 20°C ausgewaschen.

Beispiel 3 Färbebeispiel in der Schlichteapplikation

[0032] Ein gemäß Schritt A) und B) des Beispiels 1 behandeltes Garn wurde auf einem Kontakttrockner zwischengetrocknet und dann bei einer Temperatur von 30°C mit einem Schlichtebad enthaltend

200 g/l Binder	(Perapret PU),
30 g/l Verdicker	(Primasol AMK),
100 g/l Weißpigment	(Acramin Weiß DRN 01)

behandelt und anschließend auf einem Kontakttrockner fixiert

Beispiel 4 - Färbebeispiel in der Schlichteapplikation

[0033] Ein gemäß Schritt A) und B) des Beispiels 1 behandeltes Garn wurde auf einem Kontakttrockner zwischengetrocknet und dann bei einer Temperatur von 30°C mit einem Schlichtebad enthaltend

200 g/l Stärkeether
350 g/l Titandioxid
300 g/l Binder	(Perapret PU)
100 g/l Imperon Orange K-G	(C.I. Pigment Yellow 5)

behandelt und anschließend auf einem Kontakttrockner fixiert

Beispiel 5 - Färbebeispiel in der Schlichteapplikation

[0034] Ein gemäß Schritt A) und B) des Beispiels 1 behandeltes Garn wurde auf einem Kontakttrockner zwischengetrocknet und dann bei einer Temperatur von 30°C mit einem Schlichtebad enthaltend

200 g/l Stärkeether
300 g/l Binder	(Perapret PU)
50 g/l Indanthren Gelb 5GF-D	(C.I. Vat Yellow 46)

behandelt und anschließend auf einem Kontakttrockner fixiert

Beispiel 6 - Färbebeispiel in der Schlichteapplikation

[0035] Ein gemäß Schritt A) und B) des Beispiels 1 behandeltes Garn wurde auf einem Kontakttrockner zwischengetrocknet und dann bei einer Temperatur von 30°C mit einem Schlichtebad enthaltend

200 g/l Stärkeether
400 g/l Titandioxid
300 g/l Binder	(Perapret PU)
150 g/l Dianix Gelb P6G fl.	(C.I. Dispers Yellow 114)

behandelt und anschließend auf einem Kontakttrockner fixiert

[0036] Die nachfolgenden Tabellenbeispiele beschreiben weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie werden analog zu den obengenannten Beispielen 1 bis 3 durchgeführt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Baumwollkettgarnen, die einen "Invers Denim"-Effekt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Indigo-Färbeanlage in einem Färbeschritt das Baumwollkettgarn mit Indigo bei einer Färbetemperatur von 30 bis 90°C und einer Indigo-Konzentration von 5 bis 500g/l in einem Zug durchgefärbt wird und in einem sich anschließenden Bleichschritt der Indigo auf der Oberfläche des Baumwollkettgarns selektiv entfärbt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Indigo in Form einer Lösung von Leukoindigo eingesetzt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leukoindigo durch katalytische Hydrierung aus Indigo hergestellt worden ist.

4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es in Gegenwart eines Netzmittels durchgeführt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzmittel in Mengen von 5 bis 50 g/l, besonders bevorzugt 10 bis 25 g/l, eingesetzt wird.

6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bleichschritt mittels eines Bleichbades erfolgt, das Kaliumpermanganat als Bleichmittel enthält.

7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bleichschritt mittels eines Bleichbades erfolgt, das ein Verdickungsmittel enthält.

8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Durchfärben des Baumwollkettgarns im Färbeschritt mit Wasser gespült, mit Permanganat gebleicht, erneut gespült und anschließend mit einer Bisulfitlösung behandelt wird und der Zyklus aus Bleichen, Spülen und Behandeln mit Bisulfit mindestens einmal wiederholt wird.

9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem sich an den Bleichschritt anschließenden dritten Schritt die im Bleichschritt entfärbte Oberfläche des Baumwollkettgarns mit einem für Baumwolle geeigneten Pigment behandelt wird.

10. Textilartikel, dadurch gekennzeichnet, dass er Baumwollkettgarne enthält, die nach einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 9 gefärbt sind.