DE4013987A1 - Faerben mit reaktivfarbstoffen aus stehenden baedern nach dem ausziehverfahren - Google Patents
Faerben mit reaktivfarbstoffen aus stehenden baedern nach dem ausziehverfahrenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
salzeinsparenden Färben von Cellulosefasermaterial mit
Reaktivfarbstoffen aus elektrolythaltigen Bädern bei
40°C bis 130°C nach der Ausziehmethode.
Das Färben von Cellulosefasermaterialien wie Baumwolle,
Zellwollmaterialien und Leinen erfolgt in Abhängigkeit
von der Reaktivität des verwendeten Farbstoffs üblicher
weise aus 5 bis 120 g/l Kochsalz oder Natriumsulfat
enthaltenden Färbebädern, welche je nach Färbetempera
tur einen pH-Wert von 6 bis 12 aufweisen bei 40 bis
130°C
Hinsichtlich der Prozeßführung unterscheidet man grund
sätzlich zwei Prinzipien, um den Färbeablauf so zu ge
stalten, daß ein egales, d. h. gleichmäßig angefärbtes
Textilmaterial erhalten wird.
Bei dem einen Verfahren wird das zum Aufziehen des
Farbstoffs auf das Fasermaterial notwendige Salz am
Anfang des Färbeprozesses vor dem Farbstoff und bei dem
anderen Verfahren nach Zugabe des Farbstoffs zugesetzt.
Die Zugabe des Salzes vor der Farbstoffzugabe wird aus
technischen Gründen wegen der einfacheren Handhabung be
vorzugt. Der Start des Färbeprozesses mit der das Salz
enthaltenden Flotte ist daher eine technisch eingeführte
Verfahrensweise. Das Einbringen des Salzes in die Färbe
flotte kann durch Verwendung von Salz, d. h. Einlassen
einer hochkonzentrierten Salzlösung oder durch Zugabe
von Salz in fester Form auf die zirkulierende Flotte
erfolgen.
Nach Beendigung des Färbeprozesses wird die das Salz
enthaltende Flotte abgelassen und das gefärbte Textil
material von nicht fixiertem Restfarbstoff durch Spülen
und Waschen gereinigt. Der Salzgehalt der abgelassenen
Restflotte beträgt je nach Farbtiefe der durchgeführten
Färbung 5 bis 120 g/l.
Der Gesamtsalzverbrauch der Färbung beträgt je nach
Farbtiefe 2,5 bis 250 kg pro 100 kg gefärbtes Material.
Der Salzgehalt der Reaktivfärberestflotten ist somit
nicht nur eine ökologische Belastung des Abwassers,
sondern repräsentiert auch einen wesentlichen Wertanteil
der für die Erstellung der Reaktivfärbung insgesamt auf
zuwendenden Chemikalienkosten.
Es wurde nun ein Verfahren zum Färben von Cellulose
materilien aus Salz enthaltenden Bädern mit Reaktiv
farbstoffen nach der Ausziehmethode gefunden, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß man das für die vor
hergehende Färbung benutzte erschöpfte Bad nach Ein
stellung des für die jeweils nächste Färbung erfor
derlichen Volumens, Salzgehaltes und Anfangs-pH-Wertes
ohne weitere Reinigungsoperation wiederverwendet.
Die Wiederverwendung einer bereits benutzten Färbe
flotte gestattet damit eine zumindest teilweise Wieder
verwendung der für die vorausgehende Färbung verwende
ten Salzmenge.
Der Anteil der Restflotte, der nach dem Färben bei der
Trennung von Färbegut und Restflotte im Färbegut ver
bleibt, wird durch einen wiederholten Spülprozeß ent
fernt. Die im vom Färbegut gebundenen Restflottenanteil
enthaltenen Salzmengen gehen somit in die Spülflotte
über und sind wegen ihrer geringen Konzentration nur in
Sonderfällen von Interesse. Die Spülflotten können je
doch anteilweise ebenfalls gesammelt und für eine nach
folgende Färbung wieder verwendet werden.
Zur Wiederverwendung einer Färbeflotte werden die im
Färbegut gebundenen und durch den Spülprozeß abgeführ
ten Salzmengen durch Zugabe von frischem Salz der
gleichen Art ersetzt. Je nach Maschinenbedingungen
beträgt die Menge des vom Färbegut gebundenen Rest
flottenanteils 200-300%, bezogen auf die Menge des
eingesetzten Textilmaterials. Dementsprechend kann durch
eine Wiederverwendung von Reaktivfarbstoff-Restflotten
je nach Farbtiefe, Flottenlänge und Rückhaltevermögen
der Ware 1 bis 200 kg Salz (Kochsalz oder Natriumsulfat)
pro 100 kg des zu färbenden Textilmaterials eingespart
werden.
Die Wiederverwendung von Färbeflotten ist in der
Textilindustrie unter der Bezeichnung Färben auf stehen
den Bädern bekannt und wird zum Färben von verschie
denen Fasermaterialien eingesetzt. Das Färben von
Cellulosematerialien mit Reaktivfarbstoffen auf stehen
den Bädern wurde bislang nicht beschrieben. Es bestand
ganz im Gegenteil in der Fachwelt ein Vorurteil gegen
ein derartiges Verfahren, da man annahm, in der nach
folgenden Färbung würden Tonverschiebungen und Ausbeute
verluste auftreten. Überraschenderweise tritt dies bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei die zum
Erreichen der gewünschten Farbtiefe erforderliche Färbe
zeit um etwa 15-60 Minuten verlängert und/oder die
Färbetemperatur nach Erreichen der gewünschten Farbtiefe
erhöht, beispielsweise um 10°C bis 20°C.
Die Färbung erfolgt in bekannter Weise, beispielsweise
durch automatisierte Steuerung der Alkalizugabe bzw. des
pH-Wertes (vgl. Le A 25 166). Zweckmäßigerweise ver
wendet man Färbeaggregate die eine Leitfähigkeits
meßzelle zur automatischen Regelung und Einstellung
eines definierten Elektrolytgehaltes aufweisen.
Die Färbeaggregate enthalten zweckmäßigerweise ein
zusätzliches Gefäß zur Aufnahme der genannten Färbe
flotte.
Vorzugsweise verwendet man als Fixieralkali Alkali
hydroxide (LiOH, NaOH, KOH). Es kann aber auch
beispielsweise Soda verwendet werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich unter
Verwendung gleicher oder verschiedener Farbstoffe
nacheinander färben.
Als Reaktivfarbstoffe kommen alle wasserlöslichen Reak
tivfarbstoffe in Betracht, beispielsweise solche der
Azo-, Anthrachinon-, Phthalocyanin-, Formazan- oder Tri
phendioxazin-Reihe.
Das Verfahren eignet sich bevorzugt für Farbstoffe mit
einem reaktiven Substituierten an einem 5- oder 6-glied
rigen aromatisch-heterocyclischen Ring, beispielsweise
einen syn. Triazinyl-, Pyrimidinyl- oder Chinoxalinyl-
Ring. Als reaktive Substituenten kommen beispielsweise
in Frage Cl, Br, F, Ammonium, Hydrazinium, Pyridinium
(mit Substituenten wie COOH, CH3).
Weiterhin eignet sich das Verfahren auch besonders für
Farbstoffe mit der Gruppierung -SO2CH2CH2X (X=Cl,
OSO3H) oder der Gruppierung -SO2CH=CH2. Besonders ge
eignet ist das Verfahren für Farbstoffe mit Monochlor
triazinyl-, Monofluortriazinyl-, Mono-nicotinyltria
zinyl-, 2,6-Difluor-5-chlor-pyrimidinyl-oder 5-Chlor-6-
fluorpyrimidinyl-Rest.
100 Teile eines gebleichten Baumwollmaterials werden
während einer Stunde in einem Färbeaggregat mit
2000 Teilen einer 50°C warmen wäßrigen Flotte behan
delt, welche 2 Teile des Farbstoffs 1, 1 Teil Natrium
bicarbonat, 12,6 Teile Ätznatron sowie 100 Teile Na
triumchlorid gelöst enthält.
Danach läßt man das erschöpfte Färbebad in einen Vor
ratsbehälter ablaufen. Das Rückhaltevermögen der Ware
beträgt 300 Teile der eingesetzten Flotte. Die abgelau
fene Flotte besteht aus 1 700 Teilen der ursprünglichen
Flotte. Das Färbeaggregat wird dann zweimal mit frischem
Wasser von 60°C gefüllt und jeweils nach einer Behand
lung von 5 Minuten abgelassen. Die abgelassene Flotte
wird in das Abwassersystem geleitet.
Anschließend wird die Färbung zweimal jeweils 10 Minuten
mit Wasser von 80°C behandelt. Die angefärbten Flotten
werden abgelassen. lm Anschluß daran wird mit 1 700
Teilen frischem Wasser aufgefüllt, auf Kochtemperatur
gebracht und 10 Minuten kochend behandelt. Die Flotte
wird abgelassen mit frischem Wasser kalt gespült und die
Färbung dem Färbeaggregat entnommen.
Das Färbeaggregat wird dann mit 100 Teilen eines ge
bleichten ungefärbten Baumwollmaterials bestückt. Der
in den Vorratsbehälter übergeführten Restflotte der
ersten Färbung werden 60 Teile Kochsalz in fester Form
zugegeben und mittels eines Rührwerkes in Lösung ge
bracht. Daraufhin wird die alkalisch reagierende Flotte
unter Verwendung einer verdünnten Salzsäure gelöst in
25 Teilen Wasser auf pH 6 eingestellt, wobei die er
forderliche Säure in einem Vorversuch ermittelt wurde.
Die neutrale, salzhaltige Flotte wird anschließend in
das Färbeaggregat zurückgepumpt und auf 50°C erwärmt.
Nach Erreichen dieser Temperatur wird eine 50°C warme
Lösung von 4 Teilen des Farbstoffs II in 150 Teilen
Wasser gelöst, während 45 Minuten linear zudosiert.
Anschließend werden 1 Teil Natriumbicarbonat in 25 Tei
len 50°C warmen Wasser gelöst in 15 Minuten zugegeben
und danach 1,38 Teile Ätznatron in 100 Teilen 20°C
warmen Wasser gelöst, linear über 60 Minuten zudosiert.
Nach 60 Minuten Färben bei 50°C läßt man das erschöpfte
Färbebad in einem Vorratsbehälter ablaufen. Das Färbe
aggregat wird dann zweimal mit frischem Wasser von 60°C
gefüllt und jeweils nach einer Behandlung von 5 Minuten
abgelassen. Die abgelassene Flotte wird in das Abwas
sersystem geleitet.
Anschließend wird die Färbung zweimal jeweils 10 Minuten
mit Wasser von 80°C behandelt. Die angefärbten Flotten
werden abgelassen. Im Anschluß daran wird mit 1 700 Tei
len frischem Wasser aufgefüllt, auf Kochtemperatur
gebracht und 10 Minuten kochend behandelt. Die Flotte
wird abgelassen, mit frischem Wasser kalt gespült und
die Färbung dem Färbeaggregat entnommen.
Man erhält im ersten Färbeprozeß eine Blaufärbung und
im zweiten Färbeprozeß eine Rotfärbung mit jeweils guten
Echtheitseigenschaften.
100 Teile eines gebleichten Baumwollmaterials werden
während einer Stunde in einem Färbeaggregat mit
1000 Teilen einer 80°C warmen wäßrigen Flotte von pH 9,4
behandelt, welche 2 Teile des Farbstoffs III, 2 Teile
Natriumbicarbonat, 4 Teile Soda und 80 Teile Natrium
chlorid enthält. Danach wird 10 Minuten bei 95°C be
handelt und die Flotte abgepumpt und in ein Ansatzgefäß
übergeführt, welches ein Volumen aufweist das 100% des
Färbevolumens des Färbeaggegates entspricht. Die abge
pumpte Flotte besteht aus 700 Teilen der ursprünglichen
Färbeflotte.
Das Färbeaggregat wird dann zweimal mit frischem Wasser
von 60°C gefüllt und jeweils nach 5 Minuten abgelassen;
die abgelassene Flotte wird in das Abwassersystem gelei
tet. Anschließend wird die Färbung zweimal jeweils
10 Minuten mit Wasser von 80°C behandelt. Die jeweils
angefärbten Flotten werden abgelassen. Im Anschluß daran
wird mit 700 Teilen frischem Wasser aufgefüllt, auf
Kochtemperatur gebracht und 15 Minuten kochend behan
delt. Daraufhin wird mit kaltem Wasser gespült und die
Färbung dem Färbeaggregat entnommen. Das Färbeaggregat
wird dann mit 100 Teilen eines entsprechenden unge
färbten Baumwollmaterials bestückt. Die in das Ansatz
gefäß übergeführte Restflotte der ersten Färbung wird
mit 100 Teilen einer verdünnten Salzsäure enthaltenden
wäßrigen Lösung auf pH 6 gestellt und mit 100 Teilen
einer wäßrigen Lösung versetzt, welche 20 Teile Kochsalz
gelöst enthalten, anschließend werden 2 Teile des Farb
stoffs III gelöst in 100 Teilen Wasser zugesetzt und die
erhaltene Färbeflotte in das Färbeaggregat übergeführt.
Die Flotte wird auf 80°C erwärmt und 30 Minuten mit der
Ware zirkulieren gelassen.
Anschließend werden 100 Teile einer wäßrigen Lösung,
welche 2 Teile Natriumbicarbonat und 4 Teile Soda ent
halten, nach einer lineraren Dosierkurve über 30 Minuten
gleichmäßig bei lebhafter Flottenzirkulation zudosiert.
Anschließend wird 1 Stunde bei dieser Temperatur gefärbt
und danach wie bei der ersten Färbung die Restflotte ab
gepumpt und die Färbung gespült und nachbehandelt.
Für die bei den Färbungen wurden anstelle von insgesamt
160 Teilen Kochsalz bei dem üblichen Verfahren mit je
weils neuer Färbeflotte lediglich 100 Teile benötigt.
Der Prozeß kann beliebig oft wiederholt werden, indem
jeweils der Fehlbetrag von 20 Teilen Kochsalz sowie
Farbstoff und Wasser nachgesetzt wird.
Claims (3)
1. Verfahren zum aufeinanderfolgenden Färben von
Cellulosefasermaterialien mit Reaktivfarbstoffen
nach dem Ausziehverfahren aus einem einzigen Bad,
dadurch gekennzeichnet, daß man das für die vor
hergehende Färbung benutzte erschöpfte Bad nach
Einstellung des für die jeweils nächste Färbung
erforderlichen Volumens, Salzgehaltes und Anfangs-
pH-Wertes ohne weitere Reinigungsoperation wieder
verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man nach Erreichen der gewünschten Farbtiefe
15 bis 60 Minuten auf der entsprechenden Färbe
temperatur bzw. 10 bis 20°C über der entsprechenden
Färbetemperatur hält.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeich
net, daß für die Ergänzung des Färbebades der vor
hergehenden Färbung die Spülflotten aus der vor
hergehenden Färbung eingesetzt werden.
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