DE2456250C3

DE2456250C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Färben von in einem Färbekessel im Pack- oder Aufstecksystem angeordnetem garn- oder faserförmigem Textilgut

Info

Publication number: DE2456250C3
Application number: DE2456250A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7170 Schwaebisch Hall Christ
Original assignee: Then Maschinen und Apparatebau GmbH
Current assignee: Then Maschinen und Apparatebau GmbH
Priority date: 1974-11-28
Filing date: 1974-11-28
Publication date: 1984-03-22
Also published as: DE2456250B2; DE2456250A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben von in einem Färbekessel im Pack- oder Aufstecksvstem angeordnetem garn- oder faserförmigem Textilgut, bei dem erhitztes Wasser, Färbehilfsmittel und Farbstoff in den Färbekessel eingebracht werden und die derart gebildete Färbeflotte in dem Färbekessel umgewälzt wird, bis der Farbstoff auf das Textilgut aufgezogen umi in diesem fixiert ist Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist ein solches Färbeverfahren bekann·, bei dem

ίο man zunächst überhitztes Wasser in das Zirkulationssystem einführt, dieses eine Zeitlang durch das Textilgut zirkulieren läßt und schließlich den Farbstoffansatz zusetzt (DE-PS 10 16 681), wobei die so gebildete Farbflotte weiter umgewälzt wird, bis der Farbstoff 5 ganz aufgezogen ist Dieses Verfahren ist in weiterentwickelter Form unter dem Namen »Einschleustechnik<< bekannt (Zeitschrift »Textilveredelung« 9 (1974), Seite 161 bis 168, insbesondere Seite 167). Dabei werden das die Färbehilfsmittel aber keinen Farbstoff enthaltende Behandlungsbad in kurzer Zeit auf die über 100° Celsius betragende Färbetemperatur erhitzt und dann der FaröstoFfansatz so schnell wie möglich eingeführt Bei einem ähnlichen Verfahren (DE-AS 22 35 110) wird die Ware im geschlossenen Färbebehälter mit einer Flotte, die lediglich weiches Wasser ohne Färbehilfsmittel enthält, bis zu der beabsichtigten Färbetemperatur schnell aufgeheizt. Erst dann wird der Farbstoff als wässerige Dispersion in den Färbebehälter eingeschleust. Da die Aufziehgeschwindigkeit des Farbstoffes

to bei Färbetemperatur sehr groß ist, das Einbringen des Farbstoffansatzes im Vergleich zur Anfärbegeschwindigkeit aber verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt, kann infolge der großen Affinität zwischen Farbstoff und Fasern, insbesondere bei Polyesterfasern,

)j eine Anfangsunegalität entstehen, die auch durch spätere Farbstoff-Migration nicht ausgeglichen werden kann.

Es ist auch ein Verfahren bekannt (GB-PS 12 46 807, Melliand Textilberichte 4/1973, S. 403-406), bei dem

·»» die gesamte Färbeflotte einschließlich des Farbstoffes in einem von dem Färbekessel getrennten, a's Ansatzbehslter dienenden geschlossenen Druckkessel auf eine über der Färbetemperatur liegende Temperatur aufgeheizt wird. Der Färbekessel selbst wird evakuiert; dann

■*5 werden die beiden Kessel miteinander verbunden. Wegen des Druckgefälles zwischen dem Druckkessel und dem Färbekessel, das zusätzlich noch mittels Druckluft erhöht werden kann, strömt die gesamte Färbeflotte innerhalb kurzer Zeit in den Färbekessel.

>o Bei diesem Verfahren fällt beim Oberführen der Färbeflotte von dem Druckkessel in den Färbekessel die Flottentemperatur merklich ab, so daß im Färbekessel die erforderliche Färbetemperatur nicht erreicht werden kann, obwohl die Färbeflotte im Druckkessel über die Färbetemperatur hinaus aufgeheizt worden ist. Dadurch wird eine nachträgliche Aufheizung der Färbeflotte in dem Färbekessel notwendig, die das Risiko einer unegaien Färbung in sich birgt. Außerdem kann die eine längere Zeit in Anspruch nehmende

w Erwärmung der Färbeflotte im Ansatzbehälter auf überhöhte Temperaturen bei bestimmten Farbstoffen zum Verfall bzw. zu Verklumpungen des Farbstoffes führen.

Eine Abwandlung des letztgenannten Verfahrens

t>5 stellt ein weiteres Schnellfärbeverfahren dar. bei dem der Färbekessei nicht evakuiert wird. Das in ihm enthaltene Textilgut wird statt dessen in einem vorbereitenden Schritt mit Dampf vorbehandelt und

dabei zusammen mit dem Färbekessel erwärmt, wodurch sich die Starttemperatur, & h. die Anfangstemperatur des Färbebades erhöhen und die Differenz gegenüber der Färbetemperatur verringern läßt (MeI-liand Textilberichte 6/1974, Seite 549—558, insbesondere Seite 555 ff.). Der Umstand, daß die gesamte Färbeflotte mit dem Farbstoff und den Färbehilfsmitteln auf eine Ober der Färbeteniperatur liegende Temperatur aufgeheizt werden muß, kann sich bei bestimmten Farbstoffen nachteilig auswirken und im Färbekessel zur Ausfällung agglomerierter Farbstoffkristalle und damit zu fehlerhaften Färbungen führen. Außerdem erfordert ein zusätzlicher Druckkessel immer einen apparativen Mehraufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schnellfärbeverfahren zu schaffen, mit dem Färbeergebnisse guter Egalität in wirtschaftlicher und zuverlässiger Weise zu erreichen sind und bei dem eine läingere Erhitzung des Farbstoffes über die Färbetemperatur hinaus vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeniäß dadurch gelöst, daß zur Füllung des Färbekessels über die Fi\rbetemperatur erhitztes Wasser in den Färbekessel über eine Mischstrecke einströmt, in der dem Wasser der Farbstoffansatz in konstantem Mischungsverhältnis zugesetzt wird, und daß der Färbekessel mit der gebiidetenfärbeflotte schnell aufgefüllt wird.

Das Einbringen des Farbstoffansatzes in die Mischstrecke erfolgt verhältnismäßig schnell, womit gewährleistet ist, daß der Farbstoff gleichmäßig verteilt wird, was bedeutet, daß die in den Färbekessel einströmende Flotte eine gleichmäßige Konzentration aufweist. Auch können keine irreparablen Anfangsunegalitäten entstehen. Schließlich kann die Flotte über die maximale Färbetemperatur hinaus erhitzt werden, um dann beim Färbevorgang eine optimale Färbetemperatur zu erzielen, ohne daß die Gefahr einer Agglomeration bzw. Kristallisation des Farbstoffes besteht, da der Farbstoffansatz lediglich beim Einbringen kurzzeitig über die Färbetempe-atur hinaus erhitzt wird. *o

Für das Färben von Fasern und Garnen aus Polyester, bei denen in der Regel mit einer Färbetemperatur oberhalb von 130° gearbeitet wird, ist es zweckmäßig, wenn der Färbekessel vor dem Auffüllen mit der Färbeflotte mit erhitztem Wasser teilweise gefüült und -»5 dieses in dem Färbekessel umgewälzt wird. Dadurch kann das Färbehilfsmittel in vorteilhafter Weise in das in den Färbekessel eingebrachte Wasser eingegeben werden.

Um eine gleichmäßig? Erwärmung des Textilgutes zu erzielen, ist es zweckmäßig, daß das erhitzte V/asser durch die Innenhohlräume des aufgesteckten oder gepackten Textilgutes in den Färbekessel eingeführt und dabei das Textilgut von innen nach außen durchströmt wird. Auch kann die Färbeflotte in einem ersten Teilstrom durch die Innenhohlräume des Textilgutes sowie in einem zweiten Teilstrom direkt in den Innenraum des Färbekessels eingeführt werden.

Sehr gute Färbeergebnisse haben sich eingestellt, wenn der Färbekessel innerhalb einer Zeit von höchstens IO Sekunden vollständig aufgefüllt und die Zumischung des Farbstoffansatzes innerhalb einer Zeit von höchstens 8 Sekunden abgeschlossen wird.

Um während der Benetzung des Textilgutes die für das nachfolgende Färben erforderliche Anfangs- oder Starttemperatur genau einzustellen, kann es zweckmäßig sein, wenn das ir dem Färbekessel befindliche Wasser während der Umwälzung zusätzlich aufgeheizt wird.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung mit einem geschlossenen, einen Färbekessel, eine Umwälzpumpe sowie Absperr- und Umschaltventile enthaltenden, unter statischen Druck setzbaren Zirkulationssystem und einem an das Zirkulationssystem angeschlossenen Heißwasserversorgungskreislauf ist gemäß weiterer Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Versorgungskreislauf und dem Zirkulationssystem eine: absperrbare Mischeinrichtung geschaltet ist

Diese Mischeinrichtung kann auf der Saugseite der Umwälzpumpe an das eine Rohrleitungsschleife mit einem Umschaltventil aufweisende Zirkulationssystem angeschlossen sein, womit erreicht wird, daß die Umwälzpumpe zusätzlich eine weitere Verwirbelung der in der Mischeinrichtung erzeugten Mischung bewirkt

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß mit der direkten Zumischung des flüssigen Farbstoffes oder Far?· loffansatzes in das in den Färbeapparat einströmende eriii'-xte Wasser eine vollständige Verteilung des Farbstoffes in dem Wasser erreicht und der Farbstoff innerhalb einer sehr kurzen Zeit von nicht mehr al·; 10 Sekunden gleichmäßig auf das Textilgut verteilt wird. Außerdem erfährt der Farbstoff dabei nur eine momentane Temperaturänderung und muß nicht mit dem gesamten Behandiungsbad über die Färbetemperatur hinaus erhitzt werden. Das eingangs das Textilgut benetzende erhitzte Wasser gewährleistet eine sehr gleichmäßige Verteilung der für den nachfolgenden Färbevorgang notwendigen Färbehilfsmittel. Das nach der Verteilung des Farbstoffes in dem zuströmenden erhitzten Wasser sofort einsetzende Aufziehen des Farbstoffes auf das Textilgut erfolgt sehr gleichmäßig. Die für die Qualität einer Färbung erforderliche gleichmäßige Farbstoffveneilung im Behandlungsbad ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sicherer gewährleistet als bei den bekannten Färbeverfahren.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein zum Durchführen des Färbeverfahrens nach der Erfindung geeigneter Färbeapparat mit angeschlossenem Heißwasser-Versorgungskreislauf, in schematischer Darstellung,

F i g. 2 ein anderes Alisführungsbeispiel eines Färbeapparates zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, in schematischer Darstellung,

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Färbeapparates zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, in schematischer Darstellung,

Fig.4 den Auffüllvcgang des Färbekessels in einem £rfinJungsgemäßen Verfahrensbeispiel, als Temperatur-Zeit-Diagramm dargestellt und

F i g. 5 den Auffullvorgang des Färbekess als in einem anderen Verfahrensbeispiel nach der Erfindung, als Temperatur-Zeh-Diagraimm dargestellt.

Die in F i g. 1 dargestellte Anlage besteht im wesentlichen aus einem Heißwasser-Versorgungskreislauf 2, an den ein oder mehrere Färbeapparate 1 angeschlossen sind. Der Färbeapparat 1 un'.faßt u.a. einen Färbekessel 4 und ein den Färbekessel 4 einschließendes, eine doppelte Rohrleitungsschleife 5,6 enthaltendes ZirkMiationssystem, über welches die flüssigen Behandlungsbäder durch den Färbekessel 1 hindurch umgewälzt werden. Dazu ist die Rohrleitungsschleife 5 mit einer Umwälzpumpe 8 versehen und die

beiden Rohrleitungsschleifen 5 und 6 sind über ein Umschaltventil 9 verbunden. Mit dem Umschaltventil 9 kann die Strömungsrichtung in der zweiten Rohrleitungsschleife 6 und damit auch in dem mit dieser Rohrleitungsschleife 6 verbundenen Färbekessel 4 umgekehrt werden.

Eine Rohrleitung 10 verbindet den oberen Teil des Färbekessels 4 mit einem Expansionsgefäß 11 und führt von dem unteren Teil dieses Expansionsgefäßes 11 wieder zu der Rohrleitungsschleife S zurück.

Zwei in der Zeichnung mit Pfeilen nur angedeutete Zugabeeinrichtungen 12 und 13 für Säure bzw. sonstige Färbehilfsmittel sind in Strömungsrichtung gesehen vor der Umwälzpumpe 8 an die Rohrleitungsschleife S angeschlossen. Die nach Bedarf einzudosierenden Färbehilfsmittel werden beim Einführen durch die Zugabeeinrichtungen 12 und 13 in dem über eine Rohrleitung 16 in das Zirkulationssystem des Färbeapparates 1 einströmenden erhitzten Wasser bereits gut verteilt. Beim nachfolgenden Durchströmen durch die Umwälzpumpe 8 wirkt diese als zusätzliche Mischeinrichtung und sorgt für eine vollständig gleichmäßige Verteilung der Färbehilfsmittel in dem Behandlungsbad.

Der Färbeapparat 1 ist über die eine — eine Mischstrecke darstellende — Mischeinrichtung 15 enthaltende Rohrleitung 16 an den Heißwasser-Versorgungskreislauf 2 angeschlossen. Die Mischeinrichtung 15 ist mit einer Zugabeeinrichtung 18 versehen, durch die der jeweilige Farbstoffansatz am Anfang der Mischstrecke in das von dem Versorgungskreislauf 2 in den Färbeapparat 1 einströmende erhitzte Wasser eindosiert wird. Der Farbstoffansatz wird dabei dem Wasser in im wesentlichen konstanten Mischungsverhältnis zugesetzt und längs der Mischstrecke in dem Wasser gleichmäßig und vollständig verteilt.

Die aus erhitztem Wasser und darin verteiltem Farbstoff bestehende Flotte, der ggf. noch Färbehilfsmittel zugegeben werden, Ströfnt, beVöf Sie in den Färbekessel 4 gelangt, durch die Umwälzpumpe 8 und wird dort noch zusätzlich durchmischt. Dadurch ist mit großer Sicherheit gewährleistet, daß in der zu dem Färbegut gelangenden Flotte keine nachteiligen Konzentrationsunterschiede vorhanden sind.

Die Anordnung des zu färbenden Textilguts und der Strömungsweg der Flotte innerhalb des Färbekessels 4 sind in allen drei hier dargestellten Ausführungen des Färbeapparats 1 gleich, sie werden weiter unten anhand von F i g. 2 näher erläutert.

Die Rohrleitung 16 enthält zwei Absperrventile 19 und 20, mit denen die Mischeinrichtung 15 sowohl vom Zirkulationssystem des Färbeapparats 1 als auch vom Heißwasser-Versorgungskreislauf 2 abgetrennt werden kann. Der Heißwasser-Versorgungskreislauf 2 besteht im wesentlichen aus Zuführleitungen 22 für weiches Wasser und 23 für Dampf, aus einem Speicherbehälter 24 und einer Heißwasser-Hauptleitung 26. Die Hauptleitung 26 ist mit dem Speicherbehälter 24 im Kreislauf geführt und enthält eine Umwälzpumpe 28 und einen Wärmetauscher 29, der zum Konstanthalten der Wassertemperatur in der Hauptleitung 26 und in dem Speicherbehälter 24 dient Er ist dazu über eine Leitung 27 an die Dampf-Zuführleitung 23 angeschlossen.

Von der Hauptleitung 26 zweigt die zu dem Färbeapparat 1 führende Rohrleitung 16 ab. Ober weitere, mit Absperrventilen versehene Rohrleitungen 30 und 3i können weitere Färbeapparate an den gleichen Heißwasser-Versorgungskreislauf 2 angeschlossen und von diesem gespeist werden.

Ein Dampfinjektor 32, der durch eine mit Ventilen versehene Anschlußleitung 34 mit der Wasser-Zuführleitung 22 und durch eine entsprechende Anschlußleitung 35 mit der Dampfzuführleitung 23 verbunden ist, dient zum Ergänzen des dem Färbeapparat 1 aus den Speicherbehälter 24 zugeführten erhitzten Wassers. Der Speicherbehälter 24 ist außerdem mit einem direkten Dampfanschluß 36 versehen, um den über dem Flüssigkeitsspiegel herrschenden Dampfdruck auch bei

lu Wasserentnahme konstant zu halten. Über ein mit dem oberen Teil des Speicherbehälters 24 verbundenes Abblasvcntil 38 kann der überschüssige Dampf beim Auffüllen des Speicherbehälters 24 mit Heißwasser aus diesem entweichen und einem zweiten Injektor 39 zugeführt werden. Über diesen, durch eine Anschlußleitung 40 mit der Wasser-Zuführleitung 22 verbundenen Injektor 39 wird der entweichende Dampf als Kondensat dem Versorgungskreislauf wieder zugeführt und damit die in ihm enthaltene Wärmeenergie wiedergewonnen. Einige in der Zeichnung dargestciiic weitere Ventile sind nicht mit Bezugszeichen versehen, da sich ihre Funktion ohne weiteres aus dem dargestellten Schaltschema ergibt.

Ein Färbeapparat la ist in dem Ausführungsbeispiel

« nach Fig.2 mit mehr Einzelheiten dargestellt als bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel, während der Heißwasser·Versorgungskreislauf mit dem des vorstehenden Beispiels übereinstimmt und deshalb in Fig.2 nur OrO Hauptleitung 26 angedeutet ist. Die in beiden

jo Beispielen übereinstimmenden Teile sind in F i g. 2 mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen.

Das zu färbende Textilgut, von dem für die folgende Beschreibung angenommen wird, daß es sich um Wickelkörper aus Polyestergarnen handelt, wird in den

J5 Innenraum 42 des Färbekessels 4 auf rohrförmigen, perforierten Materialträgern 43 aufgesteckt, deren innere Hohlräume 44 über einen im Bodenbereich des Färbekesseis 4 aufgesetzten Vcrteüfifkcrpsr 46 mit einem Ende der zweiten Rohrschleife 6 in Verbindung

4« stehen. Auf dem Verteilerkörper 46 sind mehrere Materialträger 43 mit aufgesteckten Wickelkörpern 48 angeordnet, von denen aber in der Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit halber nur einer dargestellt ist. Der freie Innenraum 42 des Färbekessels 4 ist seinerseits über das zweite Ende der Rohrleitungsschleife 6 mit dem Umschaltventil 9 verbunden. Das Umschaltventil 9 enthält einen verstellbaren Umschaltflügel 50. Je nach Stellung dieses Umschaltflügels 50 gelangt das durch die erste Rohrleitungsschleife 5

immer in einer Richtung zirkulierende Behandlungsbad entweder durch den Verteilerkörper 46 in die Innenhohlräume 44, von dort durch die Wickelkörper 48 hindurch in den freien Innenraum 42 und schließlich über das Umschaltventil 9 in die erste Rohrleitungs schleife 5 zurück oder aber über das Umschaltventil 9 direkt in den freien Innenraum 42, von dort durch die Wickelkörper 48 hindurch in die Innenhohiräume 44 und über den Verteilerkörper 46. die zweite Rohrleitungsschleife 6 und das Umschaltventil 9 in die erste

Rohrleitungsschleife 5 zurück. Das Behandlungsbad kann außerdem bei einer Stellung des Umschaltflügels 50, wie sie in Fig.2 dargestellt ist, gleichzeitig in die Innenhohiräume 44 der Wickelkörper 48 und in den freien Innenraum 42 des Speicherbehälters geleitet werden, eine Schaltstellung die insbesondere beim Auffüllen des Färbebshälters 4 verwendet wird.

Die Rohrleitungsschleife 5 enthält eine Drosselklappe 52. Die Zugabeeinrichtungen 12 und 13 für die Säure

bzw. die sonstigen Färbehilfsmittel enthalten je eine druckseilig über ein Ventil mit der Rohrleitungsschleife 5 verbundene Dosierpumpe 53 bzw. 54.

Ein den flüssigem Farbstoff oder Farbstoffansatz enthaltender Farbstoffbehälter 56 ist über eine Dosierpumpe 57 mit der Einlaufseite der Mischeinrichtung 15 verbunden. Zum Spülen des Farbstoffbehälters 56 dient entweo>> ein Warmwasser-Anschluß 58 oder eine von der Rohrisitungsschleife 5 abzweigende Rücklaufleitung 59 mit Absperrventil 61. Der Farbstoffbehälter 56 ist außerdem mit einem Entlüftungsventil 60 versehen. Ein Ablaßventil 62 dient zur Entleerung der aus den vorbeschriebenen Teilen bestehenden Farbstoff-Zugabeeinrichtung und der Mischeinrichtung 15 nach beendeter Farbstoffzugabe einschließlich Spülung. Eine Spülung des Farbstoffbehälters 56 über den Warmwasseranschluß 58 kann bei Atmosphärendruck erfolgen, während eine Spülung über die Rücklaufleitung 59 unter Druck und deshalb nur bei druckdicht verschlossenem Farbstoffbehälter 56 durchgeführt werden kann.

Die von dem oberen Teil des Färbekessels 4 ausgehende Rohrleitung 10 führt über ein Ventil 64 zu dem Expansionsgefäß 11 und von dort wie beschrieben zurück zum Zirkulationssystem des Färbeapparats la. Außerdem führt die Rohrleitung 10 über ein Entlüftungsventil 65 zu einem Kondensator 66, in dem aus dem Färbekessel 4 austretende Dämpfe kondensiert werden.

Schließlich ist die Rohrleitung 10 über ein Ventil 67 noch an eine hier nicht dargestellte Dampf-Zuführleitung angeschlossen.

Eine ^;λ dem unteren Teil des Färbekessels 4 in dessen Innenraum hineinragende Heizeinrichtung 68 dient zum Ausgleichen von Wärmeverlusten und zum Steuern der Temperatur der Flotte.

Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Färbeapparats 16 unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen Färbeapparat la dadurch, daß das Expansionsgefäß 11b gleichzeitig als Farbstoffbehäiter dient und somit ein getrennter Farbstoffbehälter entfällt. Die Teile des Färbeapparats 16 (Fig.3), die denen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Teile, die in ihrer Ausführung von den Färbeapparaten 1 und la abweichen, sind mit einem »b« gekennzeichnet. Die den Färbebehälter/Expansionsgefäß Wb mit der 4S Rohrleitungsschleife 5 verbindende Rohrleitung 106 ist durch ein Ventil 70 absperrbar. Von der Leitung 106 zweigt eine Leitung 71 ab, die den Färbebehälter 116 über die Dosierpumpe 57 mit der Einlaufseite der Mischeinrichtung 15 verbindet

Die Diagramme der F i g. 4 und 5 werden anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele des Färbeverfahrens erläutert

B e i s ρ i e I 1

Polyesterfasern auf Wickelkörpern oder Muffs 48 werden auf die rohrförmigen Materialträger 43 aufgeschoben oder direkt auf dem Verteilerkörper 46 befestigt und zusammen mit diesem in den Färbekessel 4 eingebracht Nach öffnen der Absperrventile 19 und 20 strömt unter Druck stehendes und auf eine über der erforderlichen Färbetemperatur (bei Polyester etwa 130"C) liegende Temperatur erhitztes Wasser aus dem Heißwasser-Versorgungskreislauf 2 in die Rohrleitungsschleife 5 des Zirkulationssystems des Färbeapparats 1. Das Umschaltventil 9 ist so gestellt, daß das heiße Wasser durch die zweite Rohrleitungsschleife 6 und den Verteilerkörper 46 in die Innenhohlräume 44 des Materialträgers 43 einströmt und von dort durch das Textilgut hindurch in den Innenraum 42 des Färbekessels 4 gelangt (Innen-Außen-Strömung). Die Drosselklappe 52 ist dabei geschlossen. Während des Einströmens des heißen Wassers in den Färbekessel 4 bleibt das Entlüftungsventil 65 über eine vorgegebene Zeitspanne geöffnet, um ein schnelles Entweichen der in dem Innenraum 42 und in dem Textilgut selbst enthaltenen Luft zu ermöglichen.

Beim Durchströmen des heißen Wassers durch die Wickelkörper 48 und beim anschließenden Einströmen in den Innenraum 42 entwickelt sich Dampf, der teilweise an den Kesselwänden wieder kondensiert und diese aufheizt. Man läßt das heiße Wasser in den Färbekessel 4 einströmen, bis es ein vorgegebenes Niveau 72 (vgl. Fig. 2) erreicht hat und schließt das Entlüftungsventil 65. Nach dem Schließen dieses Ventils 65 steigt der Druck in dem Färbekessel 4 beispielsweise auf einen einer Temperatur von 110°C entsprechenden Überdruck von etwa 0,5 bar.

Nach öffnen der Drosselklappe 52 wird die Umwälzpumpe 8 eingeschaltet, wodurch das Zirkulationssystem und damit das Textilgut in Innen-Außen-Strömung bis zur vollständigen Benetzung durchströmt wird. Über die Zugabeeinrichtung 12 wird dem strömenden Behandlungsbad die zur Einstellung des vorgeschriebenen pH-Wertes erforderliche Säure zudosiert, während über die Zugabeeinrichtung 13 weitere Färbehilfsmittel, z. B. netzungsverbessernde und die Färbung retardierende Mittel eingegeben werden.

Während der Benetzung des Textilguts durch das im Kreislauf strömende Behandlungsbad wird die Heizeinrichtung 68 eingeschaltet und mit ihr die Temperatur so eingestellt und geregelt, daß das Behandlungsbad die für das nachfolgende Färben erforderliche Anfangs- oder Starttemperatur von z. B. 130⁰C unmittelbar nach der vollständigen Auffüllung des Färbekessels erreicht.

Anschließend wird der Färbekesse! innerhalb einer Zeitspanne von 10 Sekunden vollständig aufgefüllt. Dem dazu von dem Versorgungskreislauf 2 in den Färbeapparat 1 einströmenden erhitzten Wasser wird dabei Farbstoff in konstantem Mischungsverhältnis zugesetzt und in der Mischeinrichtung 15 gleichmäßig in ihm verteilt Pulver-Farbstoffe werden aus einem Ansatzbehälter mit einer Verdrängerpumpe mit konstantem Volumenstrom dem einströmenden heißen Wasser zugesetzt, während flüssige Farbstoffe in der handelsüblichen Konzentration oder verdünnt mit einer Dosierpumpe einstellbaren Volumenstroms in das strömende Wasser eingegeben werden.

Während des Auffüllens des Färbekessels 4 mit Farbstoffflotte läßt man die Umwälzpumpe 8 in Betrieb, womit ihr Laufrad als zusätzliche Mischeinrichtung wirkt und eine vollständige Mischung des Farbstoffes mit dem heißen Wasser gewährleistet.

Durch eine entsprechende Stellung des Umschaltventils 9 läßt man das Heißwasser-Farbstoff-Gemisch, d. h. die Flotte sowohl in die Innenhohlräume 44 des Textilguts. die von dem vorhergehenden Netzungsvorgang schon vollständig geflutet sind, als auch gleichzeitig direkt in den Innenraum 42 des Färbekessels einströmen. Die Flotte durchströmt dabei das Textilgut nur von innen nach außen.

Bei einer Auffüllzeit für den Färbekessel 4 von 10 Sekunden wird die Farbstoffzudosierung in die Mischeinrichtung 15 schon nach 8 Sekunden beendet Damit stehen für eine Nachspülung des Farbstoffbehälters 56 noch 2 Sekunden zur Verfügung. Man spült den

Farbstoffbehälter 56 entweder mit über den Anschluß 58 einströmendem Wasser von etwa 80°C oder nach Beendigung des Auffüllvorgangs und zu Beginn der Färbung mit über die Rücklaufleitung 59 aus dem Zirkulationssystem entnommener Flotte. Außer dem Farbstoffbehälter 56 werden dabei die Pumpe 57, die Mischeinrichtung 15 und die zugehörigen Rohrleitungen gespült. Nach der Spülung werden die Absperrventile 61 und 19 geschlossen und die Mischstrecke 15 über das Ablaßventil 52 entleert.

Nach Auffüllen des Färbekessels 4 wird die Flotte in dem Färbeapparat 1 so lange umgewälzt, bis die Aufziehphase und die Fixierung des Farbstoffes in dem Textilgut beendet ist. Anschließend erfolgt in bekannter Weise ein Nachbehandlungs- oder Veredlungsprozeß (z. B. durch reduktives Nachreinigen, Spülen und Avivieren des Textilguts).

Während der Auffüllung des Färbekessels 4 wird der in seinem Innenraum 42 herrschende Druck mit Hilfe des Entlüftungsventils 65 so gesteuert, daß er bei Beendigung des Auffüllvorgangs dem Sättigungsdruck des Behandlungsbades entspricht. Die dabei entweichenden geringen Dampfmengen werden in dem nachgeschalteten Kondensator 66 kondensiert und abgelassen. Das Expansionsgefäß 11 kann während des Auffüll- und Färbevorgangs mit dem Färbekessel 4 verbunden werden. Das Ventil 70 in der Verbindungsleitung zum Zirkulationssystem muß dabei geschlossen sein.

Zur Regelung der Zustandsgrößen in dem Färbekessel 4 während der beiden vorbeschriebenen Verfahrensstufen wird einmal wie bereits erwähnt, die Temperatur des Behandlungsbades mit der Heizeinrichtung 68 gesteuert. Zum anderen kann in den Innenraum 42 des Färbekessels 4 über das Ventil 67 Dampf zugeführt und damit der Druck in dem Innenraum 42 so erhöht werden, daß jederzeit ein ausreichender Druck zur Aufrechterhaltung der Flottenförderung durch die umwälzpumpe δ gewährleistet ist.

Aus dem Diagramm von Fig.4 ist der Temperatur-Zeitverlauf des erfindungsgemäßen Färbeverfahrens bis zur Beendigung des Auffüllvorgangs dargestellt. Der Bereich I stellt die Teilfüllung des Färbekessels 4 mit heißem Wasser und den Netzvorgang des Textilguts dar. Von dem Zeitpunkt A bis zu dem Zeitpunkt B werden dem einströmenden heißen Wasser Säure und die sonstigen Färbehilfsmittel zugegeben. Der Bereich Il stellt den Auffüllvorgang des Färbekessels 4 dar. Zum Zeitpunkt C wird mit der Zugabe von Farbstoff begonnen und zum Zeitpunkt D wird diese Farbstoffzugabe, die mit konstantem Volumenstrom erfolgt, beendet. In den restlichen 2 .Sekunden strömt noch zwecks Nachspülung heißes Wusser ohne Farbstoffzugabe ein. Anschließend erfolgt die — in dem Diagramm nicht dargestellte — Aufziehphase des Färbeverfahrens.

Beispiel 2

Das Färbeverfahren wird wie unter Beispiel 1 *·' beschrieben durchgeführt, es unterscheidet sich hiervon nur durch den Temperaturverlauf. Die Netzung des Textilgutes erfolgt hier bei einer Temperatur bis 120° C und zwar durch Nachheizung mit der Heizeinrichtung 68. Dies hat zur Folge, daß die Temperaturdifferenz des über die Färbetemperatur zu erhitzenden Heißwassers kleiner ist als beim Beispiel nach F i g. 4.

Beispiel 3

In den Färbekessel 4 wird in der bei dem Beispiel 1 beschriebenen Weise aus Baumwollgarnen bestehendes Textilgut eingebracht. Zum Färben dieses Textilgutes wird ein Küpenfarbstoff verwendet, wobei die von dem verwendeten Farbstoff abhängige Färbetemperatur

ίο unter 100⁰C liegt. Aus dem Heißwasser-Versorgungskreislauf 2 wird Wasser entnommen und bei gleichzeitiger Zumischung von Weichwasser über ein Mischventil 100 (vgl. F i g. 3) in die Mischeinrichtung 15 eingegeben. Dabei sinkt die Wassertemperatur ab. so daß die gewünschte Starttemperatur von beispielsweise 95⁰C unmittelbar nach der Füllung des Färbekessels 4 erreicht wird. Während des Einströmens des Heißwassers in die Mischstrecke wird der in pigmentierter und angeteigter Form vorliegende Küpenfarbstoff' über die Pumpe 57 in im wesentlichen konstanten Mischungsverhältnis dem Heißwasser zugesetzt und gleichmäßig in ihm verteilt.

Während des Auffüllvorgangs werden zur Bildung der Leukoform des Farbstoffes die erforderlichen Hilfsmittel (Natronlauge und Hydrosulfit) über die Dosierpumpen 25 und 76 in das in den Färbekessel 4 einströmende, mit Farbstoff vermischte Heißwasser eindosiert. Die Flotte strömt in den Innenhohlraum 44 des Textilgutes und durch dieses hindurch dann in den freien Innenraum 42 des Färbekessels 4. sowie direkt in den Innenraum 42.

Nach Beendigung des Auffüllvorgangs wird die Flotte über das Zirkulationssystem in abwechselnder Strömungsrichtung durch das Textilgut hindurch umgewälzt.

bis die Aufziehphase beendet ist. Anschließend wird das Textilgut in bekannter Weise (beispielsweise durch Oxydation, Spülen, Seifen usw.) weiter behandelt.

Bei Beispiel 3 fallen die beiden Stufen der Beispiele 1 und 2. d. h. die Teiifüiiung des Färbekesseis zum Zwecke der Netzung und Vorwärmung des Textilgutes mit Wasser und Färbehilfsmitteln und die schnelle Auffüllung des Färbekessels mit auf über Färbetemperatur erhitztem und während des Einströmens init Farbstoff vermischtem Wasser zeitlich zusammen.

Außer für Naturfasern ist das Verfahren nach Beispiel 3 auch für solche Kunststoff-Fasern geeignet, deren Färbetemperatur etwa bei 100"C oder darunter liegt.

Aus F i g. 5 ergibt sich ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Färbeverfahrens, das sich in der Temperaturführung von den vorbeschriebenen Verfahren unterscheidet und dann eingesetzt wird, wenn Heißwasser mit etwas niedriger Temperatur zur Verfügung steht. Das aus Heißwasser und den in ihm verteilten Farbstoff sowie Färbehilfsmitteln bestehende Behandlungsbad strömt hier mit einer Temperatur von nur etwa 105° C in den Färbekessel 4 ein und wird während des — entweder ein- oder zweistufigen — Auffüllvorgangs durch die Heizeinrichtung 68 aufgeheizt Am Ende des Auffüllvorgangs hat dann das Behandlungsbad ebenfalls die erforderliche Starttemperatur von beispielsweise 130⁰C erreicht. Die Netzung des Textilgutes findet bei einer von etwa 105° C bis auf 115°C ansteigenden Wassertemperatur statt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Färben von in einem Färbekessel im Pack- oder Aufstecksystem angeordnetem garn- oder faserförmigem Textilgut, bei dem

ι erhitztes Wasser, Färbehilfsmittel und Farbstoff in den Färbekessel eingebracht werden und die derart gebildete Färbeflotte in dem Färbekessel umgewälzt wird, bis der Farbstoff auf das Textilgut aufgezogen und in diesem fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Füllung des Färbekessels über die Färbetemperatur erhitztes Wasser in den Färbekessel über eine Mischstrecke einströmt, in der dem Wasser der Farbstoffansatz in konstantem Mischungsverhältnis zugesetzt wird, und daß der Färbekessel mit der gebildeten Färbeflotte schnell aufgefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Färbekessel vor dem Auffüllen mit der Färbeflotte mit erhitztem Wasser teilweise gefüllt aca dieses in dem Färbekessel umgewälzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbehilfsmittel in das in den Färbekessel eingebrachte Wasser eingegeben werden.

4. Verfahren nach Ansprach 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erhitzte Wasser durch die Innenhohlräume des aufgesteckten oder gepackten Textilgutes in den Färbekessei eingeführt und das Textilgut von innen nach außen durchströmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die F£rbefloi;.£ gleichzeitig in einem ersten Teilstrom dui^h die Innenhohlräume des Textilgutes sowie in einem zw iten Teilstrom direkt in den Innenraum des Färbekessels eingeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Färbekessel innerhalb einer Zeit von höchstens 10 Sekunden vollständig aufgefüllt und die Zumischung des Farbstoffansatzes innerhalb einer Zeit von höchstens 8 Sekunden abgeschlossen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Färbekessel befindliche Wasser während der Umwälzung zusätzlich aufgeheizt wird.

8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem geschlossenen, einen Färbekessel, eine Umwälzpumpe sowie Absperr- und Umschaltventile enthaltenden, unter statischen Druck setzbaren Zirkulationssystem und einem an das Zirkulationssystem angeschlossenen Heißwasser-Versorgungskreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Versorgungskreislauf (2) und dem Zirkulationssystem eine absperrbare Mischeinrichtung (15) geschaltet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (15) auf der Saugseite der Umwälzpumpe (8) an das eine Rohrleitungsschleife (5) mit einem Umschaltventil (9) aufweisende Zirkulationssystem angeschlossen ist.