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Verfahren zum Färben von Wolle.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung beim Färben von Wolle, insbesondere dicht gesponnenem Material oder gewebten oder verfilzten Wollstücken.
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durchgeführt wird, welche durch durchbrochene oder geschlossene Dampfschlangen erhitzt werden, durch die Dampf direkt in die Färbeflüssigkeit geleitet wird. In der Flüssigkeit wird dann in der Nähe und dicht an den Durchbrechungen oder geschlossenen Schlagen eine gewisse Turbulenz erzeugt, wenn die Flüssigkeit sich der Siedetemperatur nähert. Durch diese Mittel ist jedoch keine allgemeine und gleichmässig pulsierende oder Blasen bildende Turbulenz in der ganzen Färbeflüssigkeit erreichbar.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, beispielsweise in den britischen Patentschriften Nr. 327168 und Nr. 14871/89, Luft durch eine Färbeflüssigkeit hindurchzuleiten, um die Flüssigkeit ständig in Bewegung zu halten und eine gleichmässige Dichte in der Flüssigkeit herbeizuführen, oder auch einen Luft-oder Gasstrom einzuleiten, der durch einen Dampf-oder Wasserstrom mitgerissen wird.
In den genannten Literaturstellen finden sich jedoch nur allgemeine Angaben hinsichtlich der Temperatur der Färbeflüssigkeit, u. zw. heisst es dort, dass diese warm oder kochend sein soll, und es ist kein Unterschied zwischen den verschiedenen Farbstoffklassen und zwischen den verschiedenen Ab- änderungen der zu färbenden Textilstoffe gemacht. Beim Färben von Wolle wurde es bisher immer als wesentlich angesehen, dass die Temperatur des Färbebades an oder in der Nähe des Siedepunktes liegt, ohne Rücksicht auf die jeweils angewandten mechanischen Einrichtungen.
Es wird in dieser Hinsicht Bezug genommen auf das Werk von Horsfall und Lawrie The Dyeing of Textile Fibres", London, 1927, wo es auf Seite 253 in deutscher Übersetzung heisst :"Die Anwendung saurer Farbstoffe zum Färben von Wolle ist im Prinzip sehr einfach und besteht lediglich darin, dass die Wolle eine Zeit lang in eine kochende angesäuerte Lösung des Farbstoffes eingetaucht wird'',
Auf Seite 255 heisst es weiter :... das Färbebad wird innerhalb ungefähr 45 Minuten zum Sieden gebracht und das Material wird in dem Färbebad weitere 30 oder 40 Minuten lang gekocht"und weiter : "In den meisten Fällen findet nur eine sehr geringe Ausfärbung statt, bevor die Temperatur sich dem Siedepunkt nähert.
Die erste Wirkung ist die einer ungleichmässigen Absorption und nur durch fortgesetztes Kochen kann eine sorgfältige Dispersion erhalten werden. Es muss jedoch dabei beachtet werden, dass, je länger Wolle gekocht wird, umso mehr wird sie verfilzt und in ihrer Struktur verändert, was später zum Nachteil führt, indem nichtaufwindbares Garn und zusammengelaufene Stücke erhalten werden."
Später wird auf Seite 261 bei der Behandlung des Färbens mit Chrombeizmitteln die Vorschrift dahin ausgesprochen, dass die Temperatur innerhalb l Stunde zum Sieden erhöht wird und 1 bis 2 Stunden gekocht wird". Ähnliche Erläuterungen der bisher tatsächlich nicht abgeänderten üblichen Praxis finden sich in dem Buch Knecht, Rawson und Loewenthal Manual of Dyeing", Seite 513, und in dem Buch C.
M. Whittaker Dyeing with Coal Tar Dyestuffs", Seite 35.
Die Erfindung beruht nunmehr auf der Erkenntnis, dass Wolle auch bei viel niedrigeren Temperaturen, als sie bisher angewandt wurden, wirksam gefärbt werden kann, vorausgesetzt, dass die mit den Fasern in unmittelbarer Berührung befindliche Flüssigkeit pulsiert oder umläuft, u. zw. mit Bläschen, die gegen die Wolle stossen. Die Vorteile, welche durch die Erfindung erreicht werden, sind naturgemäss besonders bemerkenswert bei Farbstoffen, die nach den bisher üblichen Vorschriften, beispielsweise der oben erwähnten Werke, zum Sieden erhitzt oder 1- bis 2-stündiges Kochen ausgefärbt werden. Die in
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Frage stehenden Farbstoffe sind die der Säure-und Chromfarbstoffklasse angehörige, und gemäss der Erfindung wird das Färben mit diesen Farbstoffen vorzugsweise bei viel niedrigerer Temperatur als bisher durchgeführt.
Um Wolle wirksam in offenen Kesseln mit dem grössten überhaupt möglichen Grad an Echtheit, Durchdringung und frei von der Eigenschaft, abzufärben oder abzureiben, wenn es mit weissen
Stoffen gerieben wird, zu färben, insbesondere mit sauren. und Chromfarbstoffen, mit denen Wolle häufig gefärbt wird, wurde es bisher als unerlässlich angesehen, dass das Färbebad zum Schluss zum Sieden erhitzt wird. In keinem anderen Fall wurde es als möglich erachtet, die beste Durchdringung von Filz oder fest gewebten und stärkeren Stoffen herbeiführen zu können oder eine gute Echtheit von gebeizten oder nachgechromten Farbstoffen herbeizuführen oder eine maximale Erschöpfung des Färbebades zu erreichen.
Um diese Erfordernisse zu erfüllen, mussten bisher kochende oder fast kochende Färbebäder angewandt werden, trotz der schon oben erwähnten Nachteile, die sich durch die lange Berührung der Wolle mit den kochenden oder fast kochenden wässerigen Flüssigkeiten ergeben.
Es ist'daher'überraschend, dass durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren nicht nur die gleiche, sondern noch eine bessere Durchdringung von festen Wollgeweben oder Garnen erhalten wird, als es durch Arbeiten bei Kochtemperatur möglich ist. Es ist weiterhin überraschend, dass eine zweifellos bessere Erschöpfung des Färbebades bei einer Temperatur eintritt, die man bisher als zu niedrig, um wirksam zu sein, betrachtet hat.
Im übrigen werden durch das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren die andern oben erwähnten Nachteile vermieden. Die bei niedrigerer Temperatur gefärbten Stoffe sind gut brauchbar und, da die Stoffe mit der warmen Flüssigkeit eine kürzere Zeit lang in Berührung bleiben, besitzen diese einen besseren Griff und ein besseres Aussehen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es nunmehr möglich ist, eine kürzere Flotte und eine geringere Säurekonzentration anzuwenden. Es kommt noch hinzu, dass gewisse Farbstoffe in einem kochenden Färbebad eine Zersetzung erleiden. Mit diesen Farbstoffen kann gemäss der Erfindung eine gleichmässigere und häufig klarere Schattierung erhalten werden, weil das Verfahren eben bei Temperaturen unterhalb des Siedepunktes durchgeführt wird.
Gemäss der Erfindung wird nämlich Wolle, insbesondere in Form von fest gesponnenen, gewebten oder verfilzten Wollstoffen mit sauren oder Chromfarbstoffen bei Temperaturen zwischen 60 und 90 C in einem Färbebad üblicher Zusammensetzung gefärbt, durch das ein Blasenstrom von Luft, Dampf oder einem andern inerten Gas geleitet wird, wobei diese Blasen gegen die Wolle stossen und auf sie einwirken und somit die sich mit der Wolle in Berührung befindende Flüssigkeit jederzeit mit der Bewegung der erwähnten Blasen pulsiert.
Obwohl es möglich ist, gemäss diesem Verfahren mit gewissen Farbstoffen Wolle unterhalb einer Temperatur von 60 C färben zu können, muss zur Entwicklung kräftiger Schattierungen und zur Erreichung einer vollkommenen Erschöpfung eine höhere Temperatur angewandt werden. Nachdem die Entdeckung der überraschenden Wirkung, die durch die Gegenwart von Bläschen in der Färbeflüssigkeit hervorgerufen wird, welche sich in Berührung mit dem zu färbenden Stoff befinden, gemacht wurde, bedurfte es lediglich einiger Versuche, um zu zeigen, bei welchen Punkten der Vorteil des Färbens bei niedriger Temperatur nicht ausgeglichen wird durch den Nachteil des langsamen oder unvollkommenen Färbens bei zu niedriger Temperatur.
Durch Versuche wurde festgestellt, dass die günstigste Temperatur ungefähr 800 C beträgt, jedoch ist es auch möglich, gute Ausfärbungen bei Temperaturen von 70 bis 800 C herzustellen.
Die folgenden Beispiele geben Ausführungsformen der Erfindung an, worauf dieselbe jedoch nicht beschränkt ist. Die Mengen sind, wie bei Farbvorschriften üblich, als Prozentzahlen des Gewichts des zu färbenden Stoffes angeführt, wenn nicht besonderes-angegeben ist.
Beispiel 1 : Färben von Wollfilz mit sauren Farbstoffen.
Angesäuertes Filzmaterial wird mit 2% des unter dem Handelsnamen Coomassie Gelb R be-
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vollkommen durchgeführt. Die Färbeflüssigkeit ist fast vollkommen wasserklar und der Filz ist gut mit der Farbe durchdrungen.
Wenn derselbe Filz mit den gleichen Zusatzstoffen zum Färbebad in der üblichen Vorschrift beim Sieden gefärbt wurde, wird er nur unvollkommen durchdrungen und das Färbebad ist nach % Stunden noch nicht vollkommen erschöpft.
Beispiel 2 : Färben von Baumwollfilz mit Chromfarbstoffen.
Dickes verfilztes wollenes Tuch, wie es im Handel als Druckunterlage bekannt ist, wird mit 8% des als Solochrom Schwarz PV (Colour Index Nr. 170) bekannten Chromfarbstoffs bei 80Q C in einer 40 : 1 Flüssigkeit gefärbt, durch die ein rascher Strom von Luftblasen in der im Beispiel 1 angegebenen Weise geleitet wird. In dem Färbebad sind zu Beginn 5% Essigsäure und 10% Glaubersalz zugegen und nach 1/2 Stunde werden 2% Schwefelsäure zwecks Erschöpfung des Bades hinzugefügt. Nach einer weiteren dz Stunde werden 2% Kaliumbichromat als wässerige Lösung zugegeben. Die Schattierung
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ist nach ungefähr 20 Minuten genügend entwickelt und ergibt ein besseres Schwarz als in der gleichen Zeit beim gewöhnlichen Kochen des mit den gleichen Zusätzen versehenen Färbebades erreicht wird.
Wenn nach dem oben angegebenen Verfahren Hutfilz gefärbt wird, so entsteht ein kräftiges Schwarz und das Färbebad wird schneller erschöpft, als wenn das Färben in der üblichen Weise beim Kochen erfolgt.
Beispiel : 3 : Angesäuerter Hutfilz wird mit 1'5% des als Solochrom Gelb 2 G bekannten Chromfarbstoffs in einer Flüssigkeit (30 Teile Flüssigkeit auf 1 Teil Filz) gefärbt, die 3% Essigsäure und 10% Glaubersalz enthält, und unter Atmosphärendruck bei 800 C durch einen kräftigen Luftstrom in der im Beispiel l angegebenenen Weise ständig umgerührt. Nach 20 Minuten wird 1% Essigsäure hinzugefügt und nach weiteren 10 Minuten % % Natriumbichromat. Die Erschöpfung des Färbebades geht rascher und vollkommener vor sich, als wenn in der üblichen Weise mit den gleichen Zusätzen zum Färbebad gekocht wird. Der Filz wird gut durchdrungen und die Schattierung ist klarer als sie mit den üblichen Verfahren erhaltbar ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Färben von Wolle mit sauren oder Chromfarbstoffen unter Einleiten von Luft, Dampf oder einem anderen inerten Gas in die Färbeflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Färbeflüssigkeit bei einer Temperatur zwischen ungefähr 60 und 900 C aufrechterhalten und in einem Zustand einer pulsierenden Turbulenz in der Nähe des Stoffes gehalten wird, die durch Einleiten von Gas, Dampf oder einem andern inerten Gas erzeugt wird, wobei die dabei gebildeten Bläschen gegen den Stoff stossen.