DE4333221B4

DE4333221B4 - Verfahren zum Entfärben von Substraten aus Kunststoff, insbesondere Synthesefasern

Info

Publication number: DE4333221B4
Application number: DE19934333221
Authority: DE
Inventors: Dierk Priv.-Doz. Dr. Knittel; Beate Dipl.-Phys. Gebert; Wolfgang Dipl.-Chem. Saus; Eckhard Prof. Dr. Schollmeyer
Original assignee: DEUTSCHES TEXTILFORSCHUNGSZENTRUM NORD-WEST EV; DEUTSCHES TEXTILFORSCHZENTRUM
Current assignee: DEUTSCHES TEXTILFORSCHUNGSZENTRUM NORD-WEST EV; DEUTSCHES TEXTILFORSCHZENTRUM
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2013-10-01
Also published as: DE4333221A1

Abstract

Verfahren zum Entfärben von Substraten aus Kunststoffen, insbesondere Synthesefasern, wobei das Substrat einer Behandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in einem Druckbehälter mit einem Fluid, das unter überkritischen Bedingungen steht, unter Anwesenheit eines Absorbens in dem Druckbehälter entfärbt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfärben von Substraten aus Kunststoff, insbesondere Synthesefasern, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Unter überkritischen Fluiden sind solche, ursprünglich gasförmigen oder flüssigen Systeme sowie Mischungen davon zu verstehen, die durch entsprechende Änderung des Druckes und Änderung der Temperatur über ihren kritischen Punkt gebracht werden. Hier nehmen solche fluiden Systeme besondere Eigenschaften an.

Überkritische Fluide werden bereits vielfältig zur Extraktion von Inhaltsstoffen aus Polymeren oder aus Naturprodukten in Laboratorien und in der Technik eingesetzt. In diesen Fällen ist entweder der gewonnene Extrakt das Hauptziel der Anwendung (Hopfen) oder das nach der Extraktion verbleibende Gut (Kaffee).

Es ist auch bekannt, überkritische Fluide zum Färben von textilen Substraten zu verwenden.

In der Offenlegungsschrift WO 90/061891 A1 wird ein Reinigungsvorgang mit einem überkritischen Fluid beschrieben. Bei diesem Reinigungsvorgang werden Verschmutzungen, die sich auf den Gegenständen, bzw. in Fasern der Gegenstände festgesetzt haben, mittels Behandlung mit einem überkritischen Fluid entfernt. Bei diesen Verschmutzungen handelt es sich um nachträglich auf den Gegenstand gelangte Partikel, die nicht Teil des Gegenstandes sind und unerwünscht sind. In diesem Reinigungsvorgang sollte das überkritische Fluid erst aus dem Reaktionsraum entzogen worden, bevor es in einen unterkritischen Zustand zurückgeführt werden kann, da andernfalls die von dem Objekt entfernten Verunreinigungen wieder auf das Subjekt zurückgelangen können.

Aus der Offenlegungsschrift DE 4129698 A1 sind Verfahren bekannt, mit dem gefärbte Ware nach dem Färben mit einer wässrigen Flotte behandelt werden und diese wässrige Flotte über ein Bindemittel für Farbstoffe regeneriert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, das es unter Verwendung ökologisch unbedenklicher Mittel ermöglicht, eine Färbung von Substraten aus Kunststoff, insbesondere textilen Flächengebilden oder Garnen bzw. von Anlagen zur Färbung vorgenannter Substrate zu entfernen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 22.

Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, überkritische Fluide als Trägermedium für den von dem zu behandelnden Material zu entfernenden Farbstoff zu verwenden, wobei die Farbstoffe bzw. Farbstoffmischungen von dem zu entfernenden Substrat auf ein Absorbens übertragen werden.

Das Verfahren eignet sich insbesondere zum Entfärben von folgenden Kunststoffen

1. Entfernen von Fehlfärbungen unabhängig davon, ob das Substrat in überkritischen CO₂ oder in konventioneller Weise gefärbt worden ist,
2. Entfärben von Produktionsresten bzw Aufarbeitung von Abfällen zwecks Wiederverwertung des Kunststoffs,
3. Entfärben von Garnen, Flocken, Gewirken, Geweben, Vliesen, Strängen oder Folien in der vorliegenden Form oder nach Zerstückelung,
4. Entfärben von Kompaktkunststoffen nach Zerkleinerung,
5. Entfärben von Heimtextilien, Bekleidungstextilien, technischen Textilien in der vorliegenden Form oder nach Zerstückelung.

Die Behandlung des Substrates im Autoklaven kann statisch oder dynamisch oder vermischt statisch-dynamisch erfolgen.

Bei der statischen Behandlung wird die zu entfärbende Ware in einem Druckbehälter mit einem Fluid, das unter überkritischen Bedingungen steht, in Kontakt gebracht, wobei als besonderes Erfindungsmerkmal zusätzlich ein Absorbens im Druckbehälter eingesetzt wird. Unerwarteterweise binden Absorbersubstanzen wie Aktivkohle, Kieselgur, Kieselgel, Molekularsiebe, Zeolithe, sowie Billig-Kunststoffe die auf der Farbware ursprünglich befindlichen Farbstoffe derart fest, daß sie dem System entzogen werden, wodurch der Reinigungseffekt erzielt wird.

Unter Absorbens sind auch Stoffe zu verstehen, die geeignet sind, die Farbstoffe zu adsorbieren.

Es kann vorgesehen sein, daß der Druck des überkritischen Fluids zum Ende der Behandlung stufenweise reduziert wird. Die stufenweise Reduzierung des Drucks wirkt sich positiv auf den Übertragungsvorgang der Farbstoffe aus und intensiviert den Farbstofftransfer zum Absorbens.

Die Behandlung des Substrats kann mehrstufig in mehreren Zyklen oder in einer Durchströmungapparatur erfolgen, in der das überkritische Fluid und das Absorbens in zeitlichen Abständen austauschbar sind.

Die Temperatur des überkritschen Fluids wird vorzugsweise auf einen Wert innerhalb eines Bereiches oberhalb von 80 °C bis zu einer Temperatur kurz vor dem Zersetzungspunkt des Substrats eingestellt. Dabei wird der Arbeitsdruck des überkritischen Fluids auf einen Wert von ca. 200 bis 500 bar, vorzugsweise 300 bis 440 bar, eingestellt.

Bevorzugt wird als überkritisches Fluid Kohlendioxid eingesetzt. Es kann auch eine Mischung unterschiedlicher überkritischer Fluide verwendet werden.

Die Durchflußrate des überkritischen Fluids bei dynamischer Behandlung des Substrats beträgt vorzugsweise zahlenmäßig das ein- bis zweifache des in kg gewogene Substrates in Litern/min.

Besonders vorteilhaft ist das Verfahren bei Synthesefasertextilien einsetzbar.

Ein anderes Anwendungsgebiet ist das Entfärben von zerkleinerten Kunststoffabfällen.

Als Absorbens wird bevorzugt Aktivkohle verwendet. Aber auch andere Absorbenzien, z.B. Kieselgel, Kieselgur, Molekularsiebe, Zeolithe oder bestimmte Abfallkunststoffe, z.B. nichtkristallines Polypropylen, Polyethylen, PES-Reste, organische Komplexbildner oder eine Mischung vorgenannter Absorbenzien können verwendet werden.

Das gewichtsbezogene Mengenverhältnis Substrat zu Absorbens beträgt vorzugsweise zwischen 0,6 und 1,5.

Dem überkritischen Fluid können Moderatoren, z.B. Quellmittel zur Löslichkeitserhöhung zugegeben werden.

Zur Reinigung von im Inneren mit Farbstoffen verunreinigten druckdicht absperrbaren Geräten, insbesondere Anlagen zum Färben von Substraten mit einem überkritischen Fluid ist des weiteren erfindungsgemäß vorgesehen, das Absorbens in das Gerät einzubringen und das Gerät durch Einleiten eines überkritischen Fluides zu reinigen. Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch dazu verwendet werden, verunreinigte Färbeanlagen, in denen nach Färbevorgängen Farbstoffreste in Anlagenteilen verblieben sind, zu reinigen. Hierzu wird vorzugsweise ein Absorbens im Inneren des Behälters, z.B. einem Autoklaven an geeigneter Stelle, z.B. auf dem Boden hinterlegt, wobei anschließend die Anlagenelemente mit einem superkritischen Fluid durchströmt werden. Eventuell in der Anlage verbliebene Farbstoffreste werden herausgespült und von dem Absorbens aufgenommen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Druckbehälter zur statischen Behandlung eines Substrates, und
2 eine Durchströmungsapparatur zur dynamischen Entfärbung eines Substrats.
Durch Variation der Druck- und Temperaturbedingungen und/oder der Variation der Zusammensetzung des überkritischen Fluids, wird eine Ablösung (Herauslösung) des Farbstoffs aus dem zu entfärbenden Substrat erreicht, wobei sich der Farbstoff simultan auf/in das Absorbens abscheidet und dadurch aus dem System entfernt ist. Ggf. ist die statische Behandlung mehrfach in mehreren Zyklen je nach gewünschtem Entfärbungsziel anzuwenden.
Nach diesem Verfahren können Substrate aus Kunststoff sowie insbesondere textile Materialien verschiedenster Konstitution und Konstruktion aus Synthesefasermaterial, z.B. PES; PA, Cellulosetriacetat (CT), Aramid, Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), PE, Polypropylen (PP), Celluloseacetat (CA) effektiv entfärbt werden.
Bei der dynamischen Behandlung wird in einer Durchströmapparatur, geeignet zum Durchströmen eines zu entfärbenden Gutes unter überkritischen Bedingungen, die zu entfärbende Ware eingebracht und mit Absorbersubstanz versehen. Überkritisches Fluid wirkt über die Behandlungsdauer mit dem Arbeitsdruck auf das Substrat ein. Nach Druckablaß und Ableitung des Fluids kann die entfärbte Ware entnommen werden.
1 zeigt eine Hochdruckanlage für die statische Entfärbeversuche. Der Druckbehälter besteht aus einem beheizbaren Stahlautoklavenmit 300 cm³ Volumen, der mit einem Rührer 1 und einem perforierten Stahlzylinder 3 zur Aufnahme der Ware ausgestattet ist. Gasförmiges Kohlendioxid wird von einem Druckaufgabesystem, z.B. einem Membrankompressor 4 auf Arbeitsdruck komprimiert.
Der Membrankompressor 4 erhält das gasförmige Kohlendioxid aus einer CO₂-Vorratsflasche 8 über ein Ventil 9 und einen Filter 7. Hinter dem Membrankompressor 4 ist ein Rückschlagventil 6 und ein weiteres Absperrventil 15 vorgesehen. Mit 5 ist ein Manometer zwecks Überprüfung des Arbeitsdrucks bezeichnet. Der Ein- und Auslass 11, 12 des Stahlautoklaven 3 ist jeweils mit einem Ventil 14, 16 versehen, wobei nach Abschluß der Behandlung das Fluid über das Ventil 16 in die Atmosphäre entweichen kann.
Der grundsätzliche Ablauf der statischen Entfärbungsversuche ist folgender:
Für den Entfärbeprozeß wird ein Gewebestreifen von 2–4 g um den Probenhalter gewickelt. Absorbens wird auf den Boden des Autoklaven bzw. zwischen die Gewebewicklungen gegeben (in Beutel verpackt).
Zu Beginn des Entfärbevorgangs wird ein Fülldruck von 1 MPa vorgegeben, während das System auf Arbeitstemperatur aufgeheizt wird, und der Rührer auf 600–800 U/min eingestellt. Nach Erreichen der gewünschten Arbeitstemperatur wird das Fluid (Gas) auf den Arbeitsdruck komprimiert. Nach gewünschter Entfärbezeit wird unter Rühren auf Atmosphärendruck in mehreren Stufen bzw. kontinuierlich expandiert. Danach wird die Gewebeprobe dem Autoklaven entnommen und farbmetrisch vermessen bzw. der Restfarbstoffgehalt der Ware durch Extraktion und photometrische Bestimmung ermittelt.
Als Probenmaterial wurden folgende textile Substrate verwendet:
Polyethylenterephthalat (PES)
PES-Gewebe, Leinwandbindung gefärbt mit Dispersionsfarbstoff
PES-Gewirke (Trevira 2000), gefärbt mit Dispersionsfarbstoff
PES-Sitzbezug für Automobile, gefärbt mit Dispersionsfarbstoff
Polyphenylensulfid (PPS)-Multifil, gefärbt mit Dispersionsfarbstoff
Polypropylengewebe (PP), gefärbt mit Dispersionsfarbstoff.
2 zeigt ein Prinzipschema einer Durchströmungsapparatur für die dynamische überkritische Extraktion von Farbstoffen.
Die Durchströmungsapparatur besteht aus einem Extraktionsbehälter 20 der über eine Leitung 22 überkritisches Kohlendioxid erhält, das hinter dem Extraktionsbehälter 20 einen Filter 21 und einen heizbaren Restriktor 24 (heizbare Drossel) durchströmt und anschließend ggf. bei einer Rezirkulation wieder dem Extraktionsbehälter 20 zugeführt werden kann. Über eine Leitung 26 kann ein Moderator z.B. ein Quellmittel zur Löslichkeitserhöhung, zugegeben werden. Das Fluid kann nach Abschluß der Behandlung über eine Leitung 28 und über ein Ventil 30 in die Atmosphäre abgeblasen werden.
Die Beispiele Nr. 1-5 beschreiben statische Entfärbungsversuche, Nr. 6 ff statisch/dynamische Entfärbungsversuche.
Beispiel 1:
1,12 g rot gefärbtes PES-Gewebe in o.g. Autoklaven, 2 g Polypropylen (PP) als Absorbens am Boden des Autoklaven;
Arbeitsdruck 280 bar, Arbeitstemperatur 130 °C, Behandlungsdauer 50 min.
Ergebnis: PP hat viel Farbstoff aufgenommen, Gewebe von farbmetrischer Helligkeit ursprünglich dL –49,3 unter Farbtonverschiebung zu dL –53,0 extrahiert.
Beispiel 2:
1,3 g PES-Gewebe, violett dispersgefärbt, mit 0,97 mg Farbstoff/g Gewebe wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle 50 min bei 280 bar und 130 °C behandelt. Nach den Expansionsstufen wird die Farbstoffmenge am Gewebe erneut gemessen. Sie ergibt sich nunmehr zu < 0,01 mg Farbstoff/g Gewebe.
Beispiel 3:
2,2 g PES-Gewirke, 2,25 mg/g roten Dispersionsfarbstoff enthaltend, werden mit 1,5 g Aktivkohle analog zu Beispiel 2 behandelt. Nach Ende des Versuchs sind < 0,02 mg/g Farbstoff/g enthalten.
Beispiel 4:

– 3,95 g Grauschwarzer PES-Automobilsitzbezug (ohne Beschichtung) mit 4 g Aktivkohle im Autoklaven (ein Säckchen a 2 g Aktivkohle zwischen das Gewebe gewickelt, ein Säckchen am Boden)
– bei 300 bar und 135°C 40 min statisch behandelt,
– anschließend Druck in mehreren Stufen expandiert.
– Wiederholung der beiden zuletztgenannten Verfahrensschritte.

Resultat nach erster Behandlungsphase: Die farbmetrische Helligkeit der Rückseite verglichen mit Bariumsulfat Weißstandard ist von ursprünglich dL –66,7 auf dL –37,1 reduziert worden.
Nach einem zweiten Behandlungszyklus verbessert sich die Helligkeit auf dL –31,7. Die Vorderseite zeigt ein dL von –36,2 bzw. –31,5 gegenüber Bariumsulfat-Weißstandard.
Beispiel 5:
PES-Automobilsitzbezug wird analog zur ersten Behandlungsphase des Beispiels 4 bei 280 bar und 140 °C gereinigt. Anstelle von CO₂ wird Distickstoffoxid (Lachgas) eingesetzt. Man erhält eine Probe, deren farbmetrische Helligkeit der Rückseite gegenüber dem Original gemessen 35,5 beträgt (gegenüber Weißstandard Bariumsulfat –33,6). Die Vorderseite zeigt eine Helligkeit von dL 35,5 gegenüber der Originalvorderseite und von dL –33,6 gegenüber Bariumsulfat.
Beispiel 6:
Etwa 0,1 g PES-Gewirke, violett dispers gefärbt, mit 0,7 mg Farbstoff/g Gewirke wird in ca. 1 cm × 1 cm große Stücke zerschnitten und mit 2 g Aktivkohle (Granulat 0,4 mm bis 0,8 mm Partikeldurchmesser) in den Extraktionsbehälter gegeben.
Nach dem Erreichen der Extraktionsbedingungen (z.B. 500 bar und 130 °C wird das Extraktionsgut zunächst statisch 10 Minuten mit überkritischem CO₂ behandelt. Danach wird das Extraktionsgut 30 Minuten dynamisch mit 1 bis 2 ml/min verdichtetem CO₂ unter den gleichen Bedingungen extrahiert. Nach Beendigung der Extraktion wird die Temperatur unter 100 °C gesenkt und der verbleibende Druck auf einmal abgelassen.
Ergebnis: Das zu entfärbende PES-Gewirke ist vollkommen entfärbt.
Beispiel 7:
0,1 g PES-Gewirke, rot dispers gefärbt, mit 1,4 mg Farbstoff/g Gewirke wird analog zu Beispiel 6 in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert.
Extraktionsbedingungen: 500 bar, 130 °C bar, 3 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch bei 2 ml/min Durchfluß.
Ergebnis: Die extrahierten Stücke des PES-Gewirkes sind fast vollständig entfärbt. Es verbleibt an einigen wenigen kleinen Stellen eine Minimalrestmenge an Farbstoff, jedoch unterhalb quantitativer Erfassungsgrenzen.
Beispiel 8:
0,18 g PES-Gewirke, gelb-fluoreszierend gefärbt, mit 1 mg Farbstoff/g Gewirke wird analog zu Beispiel 6 und 7 in Gegenwart von 2 g Aktivkohle mit einem Durchfluß des Fluids von 1,5 ml/min extrahiert. Man erhält eine vollständig entfärbte Probe.
Beispiel 9:
0,16 g PES-Gewirke wird wie in Beispiel 6 wird in Gegenwart von 1 g Kieselgur (gereinigt und geglüht) dynamisch extrahiert. Extraktionsbedingungen wie in Beispiel 8. Ergebnis: Farbstoffmenge auf dem Gewirke nach der Extraktion 0,16 mg/g Gewirke. Das Kieselgur hat den vom Gewirke abgelösten Farbstoff aufgenommen, der sich mittels Aceton wieder herauslösen läßt, so daß der Absorber wieder regeneriert werden kann.
Beispiel 10:
0,1 g PES-Gewirke (vgl. Beispiel 6) wird in Gegenwart von 2 g Kieselgel (mittlere Partikelgröße 40 μm) analog zu Beispiel 2 extrahiert. Ergebnis: Proben ungleichmäßig entfärbt, Farbstoffmenge pro g Gewirke nun 0,05 mg. Das Kieselgel hat den vom Gewirke abgelösten Farbstoff aufgenommen, der sich mittels Aceton wieder herauslösen läßt, so daß der Absorber wieder regeneriert werden kann.
Beispiel 11:
0,14 g PES-Gewirke (vgl. Beispiel 6) wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert. Extraktionsbedingungen: 130 °C, 500 bar, Behandlungszeit 30 Minuten statisch und 5 Minuten dynamisch mit 1,7 ml/min. Ergebnis: Die Probe ist an einigen Stellen fast vollständig entfärbt. Rest-Farbstoffmenge auf der Probe < 0,02 mg/g Probe.
Beispiel 12:
0,18 g PES-Gewirke (vgl. Beispiel 6) wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert. Extraktionsbedingungen: 100 °C, 500 bar, 10 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch mit 1 ml/min. Man erhält ein gereinigtes Gewirke mit nur noch 0,11 mg Rest-Farbstoff/g Probe.
Beispiel 13:
0,16 g PES-Gewirke (vgl. Beispiel 7) wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert. Extraktionsbedingungen: 130 °C, 200 bar, 10 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch mit 3 ml/min. Man erhält ein gereinigtes Gewirke mit nur noch 0,23 mg Farbstoff/g Probe.
Beispiel 14:
50 mg PES-Gewirke (vgl. Beispiel 6) wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert. Extraktionsbedingungen: 130 °C, 500 bar, 5 Minuten statisch, 1 Minute dynamisch mit 1,5 ml/min. Man erhält ein Gewirke, dessen Restfarbstoffmenge unter der Nachweisgrenze liegt.
Beispiel 15:
0,12 g Autositzbezug, PES, grau-schwarz gefärbt, ohne Beschichtung, wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert. Extraktionsbedingungen: 130 °C, 500 bar, 10 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch mit 1,8 ml/min.
Ergebnis: Farbmetrik dL –36,2 gegenüber Ausgangsmaterial (Vorderseite).
Beispiel 16:
0,2 g Autositzbezug, PES, grau-schwarz gefärbt, mit Beschichtung, wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert.
Extraktionsbedingungen: 130 °C, 500 bar, 10 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch bei 1,5 ml/min. Ergebnis: Beschichtung und PES-Material gleichmäßig entfärbt. Farbmetrik: dL –34,8 gegenüber der Vorderseite des Ausgangsmaterials.
Beispiel 17:
0,1 g Polypropylen-Gewebe, dispers blau gefärbt, 4,2 mg Farbstoff pro g Gewebe wird in Gegenwart von 2 g Aktivkohle extrahiert. Extraktionsbedingungen: 130 °C, 500 bar, 10 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch bei etwa 0,9 ml/min.
Man erhält ein vollständig entfärbtes Gewebe.
Beispiel 18:
0,16 g Ryton-Multifilament (PPS), mit C.I. Disperse Red 1 gefärbt, wird in Gegenwart von 2,4 g Aktivkohle extrahiert.
Extraktionsbedingungen: 130 °C, 500 bar, 10 Minuten statisch, 30 Minuten dynamisch mit 1,8 ml/min.
Ergebnis: Strang ungleichmäßig, aber fast völlig entfärbt. Farbmetrik-Daten dL –5,5 gegenüber der Ausgangsprobe. Das Aussehen entspricht dem von PPS-Filamenten im Originalzustand.
Farbmetrik (CIE-LAB-System) TABELLE der REMISSIONSDATEN (CIELAB; D65 Lichtart)
Das Verfahren kann auch vorteilhaft zum Reinigen von im Inneren mit Farbstoffen verunreinigten, druckdicht absperrbaren Geräten oder Anlagen gemäß 1 oder 2 verwendet werden. Ein Absorbens wird in das Innere des Gerätes, z.B. auf den Boden oder an geeigneten Stellen in Beuteln verpackt hinterlegt. Anschließend wird ein superkritisches Fluid in die verunreinigte Anlage eingeleitet und Restfarbstoffe entweder statisch oder dynamisch entfernt.
Das superkritische Fluid kann nach Abschluß der Behandlung des Substrats bzw. der Reinigung einer Färbeanlage in einem Behälter aufgefangen werden und in vorteilhafter Weise für weitere Entfärbungsprozesse verwendet werden. Des weiteren ist es möglich, das Absorbens nach Abschluß eines Entfärbungsprozesses zu regenerieren. Bei Aktivkohle erfolgt das Regenerieren thermisch, d.h. durch Erhitzen der Aktivkohle. Bei Kieselgel ist eine Reinigung mit Aceton vorgesehen. Auf diese Weise kann auch das Absorbens wiederholt für den Entfärbungsprozeß verwendet werden.

Claims

Verfahren zum Entfärben von Substraten aus Kunststoffen, insbesondere Synthesefasern, wobei das Substrat einer Behandlung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in einem Druckbehälter mit einem Fluid, das unter überkritischen Bedingungen steht, unter Anwesenheit eines Absorbens in dem Druckbehälter entfärbt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck und die Temperatur des überkritischen Fluids während der Behandlung variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des überkritischen Fluids zum Ende der Behandlung stufenweise reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des überkritischen Fluids auf einen Wert innerhalb eines Bereiches oberhalb von 80 °C bis zu dem Zersetzungspunkt des Substrats eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck des überkritischen Fluids auf ca. 200 bis 500 bar, vorzugsweise 300 bis 440 bar eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid überkritisches Kohlendioxyd eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid überkritisches Distickstoffoxid eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid eine Mischung überkritischer Fluide verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mehrstufig in mehreren Zyklen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat in einer Durchströmungsapparatur behandelt wird, in der das überkritische Fluid und das Absorbens in zeitlichen Abständen austauschbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflußrate des überkritischen Fluids bei dynamischer Behandlung des Substrats zahlenmäßig das ein- bis zweifache des in kg gewogenen Substrates in Litern/min. beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweildauer des Substrats im Druckbehälter bei statischer Behandlung zwischen 20 und 120 min. beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Synthesefasertextilien besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus zerkleinerten Kunststoffabfällen besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens Aktivkohle verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens Kieselgel, Kieselgur, Molekularsiebe oder Zeolithe verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens Abfallkunststoffe, z.B. nichtkristallines PP, Polyethylen, PES-Reste oder organische Komplexbildner oder eine Mischung vorgenannter Absorbentien verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das gewichtsbezogene Mengenverhältnis Substrat zu Absorbens vorzugsweise zwischen 1,5 und 0,6 beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem überkritischen Fluid Moderatoren, z.B. Quellmittel zur Löslichkeitserhöhung zugegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das superkritische Fluid nach dem Abschluss des Entfärbungsprozesses in einen Behälter zwecks Wiederverwendung geleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorbens nach Abschluss des Entfärbungsprozesses durch thermische Behandlung oder durch Spülung mit Aceton regeneriert wird.
Verfahren zum Reinigen von im Inneren mit Farbstoffen verunreinigten druckdicht absperrbaren Geräten durch Einbringen eines Absorbens in das Gerät und durch Einleiten eines Fluids, das unter überkritschen Bedingungen steht, in das verunreinigte Gefäß.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck und die Temperatur des überkritischen Fluids während der Behandlung variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mehrstufig in mehreren Zyklen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät von dem überkritischen Fluid durchströmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des überkritischen Fluids auf einen Wert über 80°C eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck des überkritischen Fluids auf ca. 200 bis 500 bar, vorzugsweise 300 bis 440 bar eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid überkritisches Kohlendioxyd eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid überkritisches Distickstoffoxid eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid eine Mischung überkritischer Fluide verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens Aktivkohle verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens Kieselgel, Kieselgur, Molekularsiebe oder Zeolithe verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass als Absorbens Abfallkunststoffe, z.B. nichtkristallines PP, Polyethylen, PES-Reste oder organische Komplexbildner oder eine Mischung vorgenannter Absorbentien verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass dem überkritischen Fluid Moderatoren, z.B. Quellmittel zur Löslichkeitserhöhung zugegeben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das superkritische Fluid nach dem Abschluß des Entfärbungs prozesses in einen Behälter zwecks Wiederverwendung geleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorbens nach Abschluß des Entfärbungsprozesses durch thermische Behandlung oder durch Spülung mit Aceton regeniert wird.