DE112009001369T5

DE112009001369T5 - Verfahren zum Färben von Textilien aus cellulosischen Fasern und deren Mischungen und Polyester und deren Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten ohne die Durchführung von nachfolgenden Reinigungsbehandlungen

Info

Publication number: DE112009001369T5
Application number: DE112009001369T
Authority: DE
Inventors: José Valldeperas-Morell; Manuel José Lis-Arias; Juan Antonio Navarro-Viciana
Original assignee: Golden Quimica do Brasil Ltda
Current assignee: Golden Quimica do Brasil Ltda
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-03-28
Also published as: CN102099525A; ECSP11010802A; MY159568A; HN2009001489A; SMAP201100012A; PE20100571A1; GT200900223A; SMP201100012B; KR20110050619A; ES2424902R1; KR101577780B1; TR201101037T1; CO6341657A2; US8613779B2; DOP2011000051A; BRPI0804658B1; PT2010017606W; ES2424902A2; TW201013012A; DE112009001369B4

Abstract

Textilfärbungsverfahren von cellulosischen Fasern und deren Mischungen und Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten ohne die Durchführung von nachfolgenden Reinigungsbehandlungen, das sich insbesondere auf ein Färbungsverfahren mit der direkten Wiederaufbereitung von bereits benutzten Färbeflotten bezieht, ohne das Durchlaufen von zwischenzeitlichen mechanisch-chemischen und/oder biologischen Reinigungsbehandlungen,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Textilfärbebadprozess für cellulosische Fasern und ihre Mischungen und für Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten vorgestellt wird,
– die nur ein mechanisches Rückhaltefilter für Fasern und Partikel benötigen, die sich ursprünglich von dem Textilsubstrat gelöst haben, das im Färbeprozess vor der nächsten Wiederaufbereitung benutzt worden ist, und
– die besonders und spezifisch wiederaufbereitet werden, insbesondere in den drei folgenden Fällen: bei der Anwendung von Dispersionsfarbstoffen für Polyester; von Direktfarbstoffen für cellulosische Fasern und Reaktivfarbstoffen für cellulosische Fasern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Färben von Textilien mit cellulosischen Fasern in wiederaufbereiteten Färbeflotten (Färbebädern) ohne die Durchführung von nachfolgenden Reinigungsbehandlungen mit Reaktivfarbstoffen und Direktfarbstoffen für cellulosische Fasern und Dispersionsfarben für Polyester und der Wiederaufbereitung sowohl des Wassers, das bei einer vorherigen Färbung schon benutzt worden ist, als auch aller Produkte, die hinzugefügt worden sind und nicht von dem Textilsubstrat absorbiert worden sind und zusätzlich auch den Überresten von Dispersionsfarben, die beim vorherigen Färben nicht aufgebraucht sind.
Technische Grundlagen
Alle Färbeverfahren, die bis jetzt ausgeführt werden, erfordern ein wässriges Bad mit einem Verhältnis von 5 Liter bis 20 Liter pro Kilogramm an Textilsubstrat, zu dem eine Anzahl von Hilfsstoffen hinzu gefügt wird (Befeuchtungsmittel, Gleitmittel, Dispergatoren u. ä.) von organischer Natur und andere Komponenten (neutrale Salze, Säuren und Alkalien) die während des Färbeprozesses nicht aufgebraucht werden oder nur zum Teil verbraucht werden, abgesehen von den Farben: Dispersionsfarbstoffe für Polyester und Direktfarbstoffe für cellulosische Fasern, die sich zu 90–99% selbst aufbrauchen und auch Reaktivfarbstoffe für cellulosische Fasern mit einem Anteil von 60–90%, sogar wenn in diesem Fall der zurückbleibende Reaktivfarbstoff für eine spätere Färbung von den cellulosischen Fasern nicht geeignet ist, weil 10–40% des Farbstoffes in einer nicht reaktiven, hydrolysierten Form zurück bleiben.
Wegen einer Einschränkung der Verfügbarkeit von Wasser für industrielle Prozesse, mit einem progressiven Anstieg der Kosten sowohl beim Auffangen und beim Enthärten und beim Entkalken und beim Reinigen als auch für seine Ableitung oder Wiederaufbereitung ist es aus Gründen des Umweltschutzes nötig, alle technischen Möglichkeiten für die Behandlung von Wasser und der anderen Reagenzien des Verfahrens in Erwägung zu ziehen und nach besser geeigneten Bedingungen für seine direkte Wiederaufbereitung zu suchen, sowohl bei dessen Verwendung und bei der Verwendung aller anderen Hilfsstoffe und anderer Komponenten, die nicht im Färbeprozess verbraucht worden sind.
Neben einer Reduzierung der erforderlichen und der verbrauchten Menge ist es für das Aufbereiten von Abwasser in den aktuellen Klärsystemen von Vorteil, weil dem Abwasser durch alle Folgebehandlungen nur biologisch abbaubare oder ausflockende Stoffe entzogen werden können (mechanisch, chemisch oder biologisch), wo hingegen lösliche Natriumsalze nur durch eine invertierte Osmose entzogen werden. Die letztere erfordert Kosten, die derzeit für die Industrie unattraktiv sind und ergibt als ein Beiprodukt eine Salzlösung mit einem Volumen von 30–40%, die nur durch Ablassen ins Meer ausgeschieden werden kann und nicht beseitigt wird.
Diese Salze bewirken eine progressive Versalzung der oberflächennahen Schichten und/oder des Grundwassers mit all den Schwierigkeiten sowohl beim Umweltschutz als auch bei der Nutzung von Oberflächenwasser.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Nachdem die nötigen Untersuchungen und Prüfungen im Labormaßstab und auch Erprobungen im industriellen Maßstab in einigen Produktionsstätten durchgeführt worden sind, wird die folgende Erfindung in Bezug auf ein Verfahren zum Färben mit der direkten Wiederaufbereitung von bereits benutzten Färbeflotten ohne das zwischenzeitliche Durchlaufen von mechanisch-chemischen und/oder biologischen Reinigungsbehandlungen vorgeschlagen:
Das Verfahren zum Färben von Textilien mit cellulosischen Fasern und deren Mischungen und Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten ohne die Durchführung nachfolgender Reinigungsbehandlungen kommt mit nur einem mechanischen Rückhaltefilter für Fasern und Partikel aus, die sich von dem Textilsubstrat gelöst haben, das im Färbeverfahren vor der nächsten Wiederaufbereitung eingesetzt worden ist.
Das Ziel des genannten Prozesses und seine Einzelheiten sind sowohl in allgemeinen Aspekten für Zellulosefaser und Polyester als auch mit besonderen spezifischen Aspekten der Neuzusammensetzung des Bades für die drei folgenden Fälle beschrieben: Dispersionsfarben für Polyester und Direktfarben für Cellulosische Fasern und Reaktive Farben für Cellulosische Fasern.
Die direkte Wiederaufbereitung von Färbeflotten ist bei jeder Art von aktuellen Färbemaschinen anwendbar, die für die übliche Methode benutzt werden, das Textilsubstrat (Faserflocken, Faden oder Garn und glattes Tuch oder gestricktes Gewebe) durch Substanzverringerung des Farbstoffes zu färben. Dabei genügt es, eine Maschine oder eine Maschinenreihe, in der alle Maschinen den selben Färbeprozess ausführen, mit einem zusätzlichen Behälter zu verbinden, der unterhalb, auf der gleichen Höhe oder oberhalb der Maschine angeordnet ist. Er weist eine Kapazität von Σ n / i=1 (o'qVi) auf. Vi ist das individuelle Volumen jeder Maschine mit den zugehörigen Speisepumpen (entsprechend der Höhe jeder Maschine und jedes Tanks), die es ermöglichen, eine Restflotte von jeder Maschine an den Behälter zu leiten und von dort aus an jede Maschine für eine neue Färbung. Zusätzlich ist in den Auslass jeder Maschine ein mechanischer Filter eingefügt oder ein einzelner Filter am Einlass des Behälters angeordnet, mit dem alle Leitungen, die von den Maschinen kommen, verbunden sind.
Der Behälter muss ein Thermometer in der Nähe des Auslasskanals der Flotte aufweisen und auch eine Einrichtung, die nötigenfalls die einfache Entnahme von Proben aus den Restflotten zur Messung und zur Einstellung im Labor ermöglicht und geeignete Messeinrichtungen für die abgeflossene Menge und/oder das Volumen, das in den Tank hinein und aus dem Tank heraus fließt, sowohl für eine einzelne Maschine als auch für eine Reihe von Maschinen, die alle den gleichen Prozess ausführen.
Die Untersuchungen und Überprüfungen, die von den Erfindern dieses hier vorgeschlagenen Prozesses durchgeführt worden sind, haben das Maß an Empfindlichkeit verschiedener Dispersionsfarben gezeigt, wo hingegen deren Anwendung in wiederaufbereiteten Färbeflotten besonders von der erreichten Verteilung abhängt. Das bezieht sich insbesondere auf die ersten Wiederaufbereitungen nach dem Beginn eines Verfahren dieser Art mit einem neuen Bad, bei denen es noch möglich ist, Farbabweichungen zu produzieren, bis ein stabiler Stand der Färbungsparameter erreicht wird, in der Praxis bis zur fünften oder achten Wiederaufbereitung, abhängig vom Volumen der aus der Färbemaschine abgeleiteten Flotte (80%–87,5%) und auch vom Volumen an Frischwasser, das in jedem Fall für die folgende Färbung in einem wiederaufbereitetem Bad hinzugefügt wird (20%–12,5%).
Aus diesem Grund und abhängig von der bei jeder Färbung zu erreichenden Farbe und so lange, bis mit den üblicherweise benutzten Farbstoffen genügend Erfahrung gesammelt worden ist – (es wird empfohlen, eine Trichromie mit völliger Kompatibilität in einem weiten Bereich der Intensität der drei Farbstoffe zu nutzen) ist es nötig – insbesondere in den ersten 10 Wiederaufbereitungen – die Formeln im Labor zu bestätigen und einzustellen bevor ein neuer Fertigungsschritt beginnt. Dazu sollte die Restkonzentration der Farbstoffe in der wieder aufzubereitenden Flotte mit einer UV/VIS-Spektroskopie analysiert werden, indem 5 Milliliter als Probe aus der Flotte entnommen werden und 5 Milliliter NN'Dimethyl-Formazid (5 mm) hinzugefügt werden, bis die Lösung ganz durchsichtig wird und durch Vergleich mit den korrespondierenden direkten Kalibrationslinien für jede Farbe in den drei Wellenlängen eine maximale Absorption des Spektrums erreicht ist.
Sobald die Formel des neuen Farbstoffes auf die gewünschte Farbe abgestimmt ist, läuft der Färbeprozess in der folgenden Form ab:

– Nach den erforderlichen, genauen Messungen wird die verfügbare Restflotte wieder zur Färbemaschine geleitet.
– Das Volumen an Frischwasser, das noch fehlt, um das Mischungsverhältnis der gewünschten Flotte zu erreichen (wenigstens 10% vom Gesamtvolumen) wird hinzugefügt, abzüglich des Volumens, das benötigt wird, um die Hilfs- und Färbeprodukte zu lösen.
– Die noch fehlenden Menge von Hilfsstoffen (Befeuchtungsmittel, Gleitmittel, Antireduzierer und ähnliches), werden entsprechend der hinzu gegebenen Menge an Frischwasser hinzugefügt.
– Weiterhin wird eine bestimmte Menge an Essigsäure (oder einer anderen organischen Säure, die üblicherweise eingesetzt wird) abhängig von dem hinzugefügten Frischwasser und nach Prüfung des pH-Wertes der Flotte hinzugefügt.
– Die entsprechend der Formel des Farbstoffes notwendigen Mengen von Farbstoff werden hinzugefügt, die zuvor dem zur Färbung nötigen Gesamtvolumen entnommen worden ist.

Nach diesen Vorbereitungen darf die Temperatur zu Beginn des Verfahrens höchstens 60°C betragen und vor dem Beginnen des Färbens muss der pH-Wert nochmals geprüft und nötigenfalls korrigiert werden.
In dem folgenden Prozess muss der Heizgradient ΔT/Δt°C/min, die Höchsttemperatur des Prozesses, die Schwellwertzeit und die Kühlzeit angepasst werden an die zu erreichende Farbintensität, an die zu benutzenden Farbstofftypen (niedrige, mittlere oder hohe Diffusion) und an die Eigenschaften des PES des Substrates (bei Textilien kann die abschließende Kühlung zu bleibenden Falten führen).
Die Kühlung der Flotte kann bei 80°C bis 70°C beendet werden und die Maschine bis zur Vorbereitung der nächsten Färbung mit der wiederaufbereiteten Flotte in den zusätzlichen Behälter entleert werden.
Als nächstes werden die üblichen Spülungen und Waschungen ausgeführt, die bei jeder Polyesterfärbung, unabhängig ob normal oder in Mikrofaser. einen Verzug reduzieren.
Dieser Prozess erfordert, dass das Polyestertextilsubstrat vor seiner Färbung gesäubert werden muss, weil andernfalls in Abhängigkeit von der Art und dem Umfang der Verunreinigungen nicht behebbare Beeinträchtigungen entstehen können, wenn das Färbebad systematisch wieder aufbereitet wird.
Die Wiederaufbereitung der Restflotte zur Färbung cellulosischer Fasern mit Direktfarben gleicht mit ihren Merkmalen, Vorsichtsmaßnahmen und Werten der Wiederaufbereitung von Dispersionsfarben. Die hauptsächlichen Unterschiede sind die folgenden:

– Ein Zellulosesubstrat im Fall von Naturfasern (Baumwolle, Leinen, Bambus und ähnlichen) muss zuvor geweißt werden und beim Gebrauch von Direktfarben mit klaren oder mittleren Farbtönen wegen deren Deckkraft auch chemisch gebleicht werden.
– Im Fall von Kunstfasern (Viskose, Lyocell und Ähnliches) ist das Vorgehen ähnlich wie für Polyester.
– Das Mischungsverhältnis in der wieder aufgearbeiteten Flotte ist bemerkenswert niedriger als das für Polyester mögliche, weil die Zurückhaltung von Wasser überdurchschnittlich ist (30% bis 20%), da es Wasser aufnehmende Materialien sind.
– Ein stationärer Zustand wird schon mit der niedrigen Anzahl von 3 bis 6 Wiederaufbereitung erreicht, da der Anteil von Frischwasser, das bei jeder Wiederaufbereitung hinzugefügt wird. erhöht wird.
– Die Überprüfung und der Abgleich der Formel wird in diesem Fall ausgeführt, indem der anfänglichen Restflotte 9 Milliliter entnommen werden und 1 mm Pyridin hinzugefügt wird, um eine vollkommen durchsichtige Lösung zu erhalten, die für eine Messung durch eine UV-VIS Spektroskopie geeignet ist.
– Es wird empfohlen, vollauf kompatible Trichrome mit identischer Empfindlichkeit in Bezug auf Salz oder auf die Temperatur (B oder C-Typen, entsprechend zu der SDC) einzusetzen, wohingegen Farbstoffe mit einer guten Angleichung (A-Type) nicht empfohlen werden, weil es schwieriger ist, die Farbe zu reproduzieren.

Sobald die Farbstoffformel für das neu aufzubereitende Bad einjustiert ist, wird der Prozess wie folgt ausgeführt:

– Das verfügbare Volumen des Restbades wird mit exakt angepassten Messwerten wieder zur Färbemaschine geleitet.
– Das fehlende Volumen wird entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis der Flotte mit Frischwasser aufgefüllt, es sei denn, dem Gesamtvolumen sollen noch Hilfsstoffe, Farbstoffe und neutrale Elektrolyte hinzugefügt werden.
– Die fehlenden Hilfsstoffe werden hinzugefügt, indem sie in Abhängigkeit von dem gesamten, hinzugefügten Frischwasservolumen dosiert werden.
– Farbstoffe werden entsprechend den im Labor eingestellten Formeln hinzugefügt und zuvor aufgelöst.
– Entsprechend den eingesetzten Farbstofftypen und dem Maß ihrer Empfindlichkeit gegenüber Salz können die fehlenden Elektrolyte hinzugefügt werden (entsprechend der hinzugefügten Menge von Frischwasser), wie Chlor oder Natriumsulfat, ebenfalls zuvor aufgelöst im gesamten Frischwasser, beim Beginn der Färbung oder am Ende der Heizphase, abhängig von der üblicherweise genutzten Einrichtung zur Überwachung der Angleichung.

Nach diesen Schritten wird der Färbungsprozess bei einer Temperatur von maximal 50°C begonnen und die Flotte wird bis zum Siedepunkt erhitzt, wobei der Temperaturanstieg an die Farbstoffe und die Farbintensität angepasst sein soll, und das Sieden und das folgende Abkühlen wie bei dem für jede Färbung üblichen Prozess ausgeführt wird. Nachdem die Maschine in den zusätzlichen Behälter entleert worden ist, werden die Spülungen und die nachfolgenden Behandlungen in Anpassung an die benutzten Farbstofftypen wie üblich. ausgeführt.
Bei beiden beschriebenen Prozessen werden die folgenden Elemente wieder aufbereitet:

– Ein hoher Anteil (70–90%) des Färbungswassers
– Derselbe Prozentsatz an Hilfsstoffen wie neutralen Salzen und Säuren
– Ein kleiner Anteil an Farbstoffen von 5–20%, der üblicherweise in der Restflotte zurückbleibt, da abhängig von der Farbstofftype und der Färbungsintensität des ursprünglichen Farbstoffes eine 100%ige Entnahme nie erreicht wird.

Die Wiederaufbereitung von Restflotten für cellulosische Fasern mit reaktiven Farben unterscheidet sich grundlegend von den beiden zuvor erläuterten, weil die reaktiven Farben während des Farbprozesses einer teilweisen Hydrolysereaktion unterliegen, die es unmöglich macht, sie für einen folgenden Färbungsprozess wieder aufzubereiten. Vor nicht allzu langer Zeit konzentrierten sich Studien zur Wiederaufbereitung auf die Anwendung von hydrolysierten reaktiven Farbstoffen als Farbstoff zum Färben anderer Textilfasern (Polyamiden, Wolle, Seide). Dabei zeigten die Erfinder dieses Patentes, dass es zwar nicht möglich ist, diese Farbstoffe zur Färbung von cellulosischen Fasern aufzubereiten, sie aber auch nicht das Ergebnis einer neuen Färbung mit Restflotten störten, bei denen die gesamte reaktive Farbe genau so wie bei einer Färbung mit Frischwasser hinzu gefügt werden musste.
Sogar dann, wenn der Prozess bei einer beliebigen Sorte von reaktivem Farbstoff angewendet wird, werden die möglichen Störungen umso geringer sein, je größer die Ergiebigkeit der Reaktion ist, wie z. B. bei bi- und trifunktionalen Farbstoffen.
Bei diesem Prozess liegt der Hauptvorteil bei der Wiederaufbereitung von Restflotten in den nennenswerten Ersparnissen von neutralen Salzen (Natriumchlorid oder Sulfat), was ein spektakulärer Beitrag zur Salzfreiheit beim Abfluss von geklärtem Restwasser ist und ein kritischer Aspekt in Gebieten und Zonen mit einem klares Risiko der Versalzung, sowohl für das Oberflächenwasser, als auch für das Grundwasser.
Für diesen Wiederaufbereitungsprozess ist es nicht nötig, den restlichen Farbstoff auszumessen, weil er nicht zu einem Teil des Farbstoffes wird, der mit in den folgenden Färbevorgang eingebracht wird. Aus diesem Grunde sind die folgenden Schritte auszuführen:

– Zu Beginn Einstellung des pH-Wertes des Restbades auf 7 mit Salzsäure, da der pH-Wert am Ende des vorherigen Prozessschrittes alkalisch ist (etwa 9,5–10,5) und auch die Berechnung der Menge von Natriumchlorid, die bei der erwähnten Neutralisierung entsteht.
– Rückleitung des neutralen Restbades an die Färbemaschine und Hinzufügen des benötigten Volumens an Frischwasser in Anpassung an das gewünschte Flottenverhältnis abzüglich des Volumens, das für Farbstofflösemittel, Hilfsstoffe, neutrale Elektrolyte und Alkalien benötigt wird.
– Hinzufügung der fehlenden Hilfsstoffe in Abhängigkeit von der Gesamtmenge des hinzugefügten Frischwassers.
– Start des Prozesses bestehend aus:
– Hinzugeben des zuvor gelösten Farbstoffes.
– Hinzufügung der zur Erreichung der nominalen Konzentration nötigen Elektrolyte, abzüglich des bei der Neutralisierung der vorherigen Restflotte entstandenen Natriumchlorids, oder alternativ
– Dosierung des Farbstoffes und fehlender neutraler Elektrolyte wie zuvor gezeigt, entsprechend zu linearen, progressiven oder regressiven Kurven.
– Erhitzen oder Halten der Temperatur in einem neutralen Bereich als üblicherweise folgenden Prozessschritt.
– Hinzufügung von der üblichen Menge an Alkalien, entsprechend dem Farbstoff und der Intensität der Färbung, wobei die Dosierung an die verfügbaren Systeme und Einrichtungen angepasst ist.
– Einhaltung der vorgegebenen Zeiten und Temperaturen im alkalischen Medium, angepasst an die Farbstoffe und die Intensität des Färbens.

Für diesen Färbevorgang sollte sich ein Naturtextilsubstrat nicht im Rohzustand befinden und in Abhängigkeit von der Farbintensität gebleicht sein. Bei den ersten Wiederaufbereitungen ist es empfehlenswert, die Einstellungen zu überprüfen und entsprechend der Formel im Labor einzustellen, wobei die besondere Empfindlichkeit jedes Farbstoffes und jeder reaktiven Gruppe gegenüber hydrolysierten Farbstoffen in der Flotte zu beachten ist.
Sobald eine Maschine in den zusätzlichen Tank entleert worden ist, wird mit dem Spülen und Einseifen des Materials fortgefahren. Das ist immer empfehlenswert und eine unerlässliche Bedingung für mittlere und intensive Farbtöne.
Die Erfinder haben in Zusammenarbeit mit Golden Quimica do Brasil Trichromfarbstoffe und Hilfsstoffe geprüft und eingeführt, die geeignet sind, die Störungen durch Stoffe, die sich bei der Hinzufügung von Farbstoffen wie kristallinen Gelen und ihren eigenen Textilsubstraten in der Restflotte akkumulieren, auf ein Minimum zu reduzieren, bis ein stationärer Zustand erreicht wird, bei dem diese Konzentrationen praktisch unverändert bleiben und so eine maximale Reproduktion der Farbe sicherstellen, wie auch die Qualität und die Deckkraft der Farben in direkt wiederaufbereiteten Restflotten.
Gleichzeitig wurden alle Einzelheiten des Verfahrens eingeführt, die seine Gleichmäßigkeit und seine Wertigkeit bei der Anwendung von wiederaufbereiteten Flotten in einem vollständig geschlossenen Zyklussystem, was die übliche Arbeitsart eines Textilfärbewerkes ist, sicherstellen.
Unabhängig von allen erfinderischen Einzelheiten, ist es wichtig zu verstehen, dass sich die Anwendbarkeit nicht auf die hier beschriebenen Einzelheiten und Schritte beschränkt. Diese Erfindung ist für andere Verfahren geeignet und kann in einer Vielzahl von Methoden angewendet oder ausgeführt werden. Es muss verstanden werden, dass die hier genutzte Terminologie der Beschreibung und nicht der Begrenzung dient.
Zusammenfassung
Textilfärbungsverfahren von cellulosischen Fasern und deren Mischungen und Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten ohne die Durchführung von nachfolgenden Reinigungsbehandlungen, das sich insbesondere auf ein Färbungsverfahren mit der direkten Wiederaufbereitung von bereits benutzten Färbeflotten bezieht, ohne das Durchlaufen von zwischenzeitlichen mechanisch-chemischen und/oder biologischen Reinigungsbehandlungen, wobei ein Textilfärbebadprozess für cellulosische Fasern und ihre Mischungen und für Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten vorgestellt wird, die nur ein mechanisches Rückhaltefilter für Fasern und Partikel benötigen, die sich ursprünglich von dem Textilsubstrat gelöst haben, das im Färbeprozess vor der nächsten Wiederaufbereitung benutzt worden ist, und die besonders und spezifisch wiederaufbereitet werden, insbesondere in den drei folgenden Fällen: bei der Anwendung von Dispersionsfarbstoffen für Polyester; von Direktfarbstoffen für cellulosische Fasern und Reaktivfarbstoffen für cellulosische Fasern.

Claims

Textilfärbungsverfahren von cellulosischen Fasern und deren Mischungen und Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten ohne die Durchführung von nachfolgenden Reinigungsbehandlungen, das sich insbesondere auf ein Färbungsverfahren mit der direkten Wiederaufbereitung von bereits benutzten Färbeflotten bezieht, ohne das Durchlaufen von zwischenzeitlichen mechanisch-chemischen und/oder biologischen Reinigungsbehandlungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Textilfärbebadprozess für cellulosische Fasern und ihre Mischungen und für Polyester und dessen Mischungen mit wiederaufbereiteten Färbeflotten vorgestellt wird, – die nur ein mechanisches Rückhaltefilter für Fasern und Partikel benötigen, die sich ursprünglich von dem Textilsubstrat gelöst haben, das im Färbeprozess vor der nächsten Wiederaufbereitung benutzt worden ist, und – die besonders und spezifisch wiederaufbereitet werden, insbesondere in den drei folgenden Fällen: bei der Anwendung von Dispersionsfarbstoffen für Polyester; von Direktfarbstoffen für cellulosische Fasern und Reaktivfarbstoffen für cellulosische Fasern.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Färbeprozess, der auf jede Bauart von konventionellen aktuellen Färbemaschinen ab dem Einbringen des Textilsubstrates (Faserflocken, Faden oder Garn und glattes Tuch oder gestricktes Gewebe) anwendbar ist, so dass ein Färbeprozess durch Substanzverringerung ausgeführt wird und es dafür ausreicht, eine Maschine oder eine Maschinenreihe, in der alle Maschinen den selben Färbeprozess ausführen, mit einem zusätzlichen Behälter zu verbinden, der unterhalb, auf der gleichen Höhe oder oberhalb der Maschine angeordnet ist
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Maschine oder die Maschinenreihe zur Ausführung des Färbeprozesses eine Kapazität von Σ n / i=1 (o'qVi) aufweisen. Vi ist das jeweilige Volumen jeder Maschine mit den zugehörigen Speisepumpen (entsprechend der Höhe jeder Maschine und jedes Tanks), die es ermöglichen, eine Restflotte von jeder Maschine an den Behälter zu leiten und von dort aus an jede Maschine für eine neue Färbung. Zusätzlich ist ein mechanischer Filter in den Auslass jeder Maschine eingefügt oder ein einzelner Filter am Einlass des Behälters angeordnet, mit dem alle Leitungen, die von den Maschinen kommen, verbunden sind. Der Behälter muss ein Thermometer in der Nähe zum Auslasskanal der Flotte aufweisen und auch eine Einrichtung, die nötigenfalls die einfache Entnahme von Proben aus Restflotten zur Messung und zur Einstellung im Labor ermöglicht und geeignete Messeinrichtungen der abgeflossenen Menge und/oder des Volumens, das in den Tank hinein und aus dem Tank heraus fließt, sowohl für eine einzelne Maschine als auch für eine Reihe von Maschinen, die alle den selben Prozess ausführen.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass es eine Färbungsformel in Anpassung an die gewünschte Farbe aufweist, nämlich dass der Prozess ein Maß an Empfindlichkeit für jede Dispersionsfarbe enthält, wo hingegen deren Anwendung in wiederaufbereiteten Färbeflotten besonders von der erreichten Verteilung abhängt. Das bezieht sich insbesondere auf die ersten Wiederaufbereitungen nach dem Beginn eines Verfahren dieser Art mit einem neuen Bad, bei dem es noch möglich ist, Farbabweichungen zu produzieren, bis ein stabiler Stand der Färbungsparameter erreicht wird, in der Praxis bis zur fünften oder achten Wiederaufbereitung, abhängig vom Volumen der aus der Färbemaschine abgeleiteten Flotte (80%–87,5%) und auch vom Volumen an Frischwasser, das in jedem Fall für die folgende Färbung in einer wiederaufbereiteten Flotte hinzugefügt wird (20%–12,5%). Abhängig von der bei jeder Färbung zu erreichenden Farbe und so lange, bis mit den üblicherweise benutzten Farbstoffen genügend Erfahrung gesammelt worden ist – (es wird empfohlen, eine Trichromie mit völliger Kompatibilität in einem weiten Bereich der Intensität der drei Farbstoffe zu nutzen) ist es nötig – insbesondere in den ersten 10 Wiederaufbereitungen – die Formeln im Labor zu bestätigen und einzustellen, bevor ein neuer Fertigungsschritt beginnt. Dazu sollte die Restkonzentration der Farben in der wieder aufzubereitenden Flotte mit einer UV/VIS-Spektroskopie analysiert werden, indem 5 Milliliter als Probe aus der Flotte entnommen werden und 5 Milliliter NN'Dimethyl-Formazid (5 mm) hinzugefügt werden, bis die Lösung ganz durchsichtig wird und durch Vergleich mit den korrespondierenden direkten Kalibrationslinien für jede Farbe in den drei Wellenlängen eine maximale Absorption des Spektrums erreicht ist.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Färbeprozess in der folgenden Weise ausgeführt wird: Nach den erforderlichen, genauen Messungen wird die verfügbare Restflotte wieder zur Färbemaschine geleitet. Das Volumen an Frischwasser, das noch fehlt, um das Mischungsverhältnis der gewünschten Flotte zu erreichen (wenigstens 10% vom Gesamtvolumen) wird hinzugefügt, abzüglich des Volumens, das benötigt wird um die Hilfs- und Färbeprodukte zu lösen. Die noch fehlenden Mengen von Hilfsstoffen (Befeuchtungsmittel, Gleitmittel, Antireduzierer und ähnliches), werden entsprechend der hinzu gegebenen Menge an Frischwasser hinzugefügt. Weiterhin hinzugefügt wird eine bestimmte Menge an Essigsäure (oder einer anderen organischen Säure, die üblicherweise eingesetzt wird) abhängig von dem hinzugefügten Frischwasser und nach Prüfung des pH-Wertes der Flotte. Die entsprechend der Formel des Farbstoffes notwendigen Mengen von Farbstoff werden hinzugefügt, die zuvor dem zur Färbung nötigen Gesamtvolumen entnommen worden ist. Zu Beginn des Verfahrens darf die Temperatur höchstens 60°C betragen. Vor dem Beginnen des Färbens muss der pH-Wert nochmals geprüft und nötigenfalls korrigiert werden. Der Heizgradient T/Δt°C/min bei der Höchsttemperatur des Prozesses, die Schwellwertzeit und die Kühlung muss an die zu erreichende Farbintensität, an die zu benutzenden Farbstofftypen (niedrige, mittlere oder hohe Diffusion) und an die Eigenschaften des PES des Substrates angepasst werden (bei Textilien kann die abschließende Kühlung zu bleibenden Falten führen). Die Kühlung der Flotte kann bei 80°C oder 70°C beendet werden und die Maschine in den zusätzlichen Behälter entleert werden bis zur Vorbereitung der nächsten Färbung mit der wiederaufbereiteten Flotte. Als nächstes werden die üblichen Spülungen und Waschungen ausgeführt, die bei jeder Polyesterfärbung, unabhängig ob normal oder in Mikrofaser, einen Verzug reduzieren.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Prozess erfordert, dass das Polyestertextilsubstrat vor seiner Färbung gesäubert werden muss, weil andernfalls in Abhängigkeit von der Art und dem Umfang der Verunreinigungen nicht behebbare Beeinträchtigungen entstehen können, wenn die Färbeflotte systematisch wieder aufbereitet wird.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Wiederaufbereitung der Restflotte zur Färbung cellulosischer Fasern mit Direktfarben die folgenden Unterschiede, Vorsichtsmaßnahmen und Bewertungen gegenüber der Wiederaufbereitung von Dispersionsfarben aufweist: Das Zellulosesubstrat im Fall von Naturfasern (Baumwolle, Leinen, Bambus und ähnliches) muss zuvor geweißt werden und beim Gebrauch von Direktfarben mit klaren oder mittleren Farbtönen wegen deren Deckkraft auch chemisch gebleicht werden. Im Fall von Kunstfasern (Viskose, Lyocell und ähnlichen) sind die Verfahrensschritte ähnlich, wie die für Polyester gezeigten. Das Mischungsverhältnis in der wieder aufgearbeiteten Flotte ist bemerkenswert niedriger als das für Polyester mögliche, weil es Wasser aufnehmende Materialien mit einer überdurchschnittlichen Zurückhaltung von Wasser sind (30% bis 20%). Ein stationärer Zustand wird schon mit der niedrigen Anzahl von 3 bis 6 Wiederaufbereitung erreicht, da der Anteil von Frischwasser, das bei jeder Wiederaufbereitung hinzugefügt wird, erhöht wird. Die Überprüfung und der Abgleich der Formel wird in diesem Fall ausgeführt, indem 9 Milliliter der anfänglichen Restflotte entnommen werden und 1 mm Pyridin hinzugefügt wird, um eine vollkommen durchsichtige Lösung zu erhalten, die für eine Messung durch eine UV-VIS Spektroskopie geeignet ist. Es wird empfohlen, vollauf kompatible Trichrome mit identischer Empfindlichkeit in Bezug auf Salz oder auf die Temperatur (B oder C-Typen, entsprechend zu ihrer SDC) einzusetzen, wohingegen Farbstoffe mit einer guten Angleichung (A-Type) nicht empfohlen werden, weil es schwieriger ist die Farbe zu reproduzieren.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass sobald die Farbformel für das neu aufzubereitende Bad einjustiert ist, der Prozess wie folgt ausgeführt wird: Das verfügbare Volumen des Restbades wird mit exakt angepassten Messwerten wieder zur Färbemaschine geleitet. Die fehlenden Hilfsstoffe werden hinzugefügt, indem sie in Abhängigkeit von dem gesamten, hinzugefügten Frischwasservolumen dosiert werden. Farbstoffe werden entsprechend den im Labor eingestellten Formeln hinzugefügt und zuvor aufgelöst. Entsprechend den eingesetzten Farbstofftypen und dem Maß ihrer Empfindlichkeit gegenüber Salz können die fehlenden Elektrolyte hinzugefügt werden (entsprechend der hinzugefügten Menge von Frischwasser), wie Chlor oder Natriumsulfat, ebenfalls zuvor aufgelöst im gesamten Frischwasser, beim Beginn der Färbung oder am Ende der Heizphase, abhängig von der üblicherweise genutzten Einrichtung zur Überwachung der Angleichung. Nach diesen Schritten wird der Färbungsprozess bei einer Temperatur von maximal 50°C begonnen und die Flotte wird bis zum Siedepunkt erhitzt, wobei der Temperaturanstieg an die Farbstoffe und die Farbintensität angepasst sein soll, und das Sieden und das folgende Abkühlen wie bei dem für jede Färbung üblichen Prozess ausgeführt wird. Nachdem die Maschine in den zusätzlichen Behälter entleert worden ist, werden die Spülungen und die nachfolgenden Behandlungen in Anpassung an die benutzten Farbstofftypen wie üblich ausgeführt.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass bei den beschriebenen Prozessen die folgenden Elemente genutzt werden: Ein hoher Anteil (70–90%) des Färbungswassers. Derselbe Prozentsatz an Hilfsstoffen wie neutralen Salzen und Säuren ist ein kleiner Anteil an den Farbstoffresten von 5–20%, die üblicherweise in der Restflotte zurückbleiben, da abhängig von der Farbstofftype und der Färbungsintensität des ursprünglichen Farbstoffes eine 100%ige Entnahme nie erreicht wird.
Textilfärbungsverfahren nach Anspruch 1 und in einer alternativen Ausführungsform, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass beim Färben von cellulosischen Fasern mit Reaktivfarbstoffen die reaktiven Farben während des Farbprozesses einer teilweisen Hydrolysereaktion unterliegen, die es bei der Wiederaufbereitung von Restflotten unmöglich macht, sie für einen folgenden Färbungsprozess wieder aufzubereiten und – da sie nicht zu einem Teil des Farbstoffes werden, der mit in den folgenden Färbevorgang eingebracht wird – in diesem Fall die Prozess-Schritte die folgenden sind: Zu Beginn Einstellung des pH-Wertes des Restbades auf 7 mit Salzsäure, da der pH-Wert am Ende des vorherigen Prozessschrittes alkalisch ist (etwa 9,5–10,5) und auch die Berechnung der Menge von Natriumchlorid, die bei der erwähnten Neutralisierung entsteht. Rückleitung des neutralen Restbades an die Färbemaschine und Hinzufügen des benötigten Volumens an Frischwasser in Anpassung an das gewünschte Flottenverhältnis abzüglich des Volumens, das für Farbstofflösemittel, Hilfsstoffe, neutrale Elektrolyte und Alkalien benötigt wird. Hinzufügung der fehlenden Hilfsstoffe in Abhängigkeit von der Gesamtmenge des hinzugefügten Frischwassers. Start des Prozesses bestehend aus: Hinzugeben des zuvor gelösten Farbstoffes. Hinzufügung der zur Erreichung der nominalen Konzentration nötigen Elektrolyte, abzüglich des bei der Neutralisierung der vorherigen Restflotte entstandenen Natriumchlorids, oder alternativ Erhitzen oder Halten der Temperatur in einem neutralen Bereich gem. dem üblicherweise folgenden Prozessschritt. Hinzufügung von der üblichen Menge an Alkalien, entsprechend dem Farbstoff und der Intensität der Färbung, wobei die Dosierung an die verfügbaren Systeme und Einrichtungen angepasst ist. Einhaltung der vorgegebenen Zeiten und Temperaturen im alkalischen Medium, angepasst an die Farbstoffe und die Intensität des Färbens. Für diesen Färbevorgang sollte sich ein Naturtextilsubstrat nicht im Rohzustand befinden und in Abhängigkeit von der Farbintensität gebleicht sein. Bei den ersten Wiederaufbereitungen ist es empfehlenswert, die Einstellungen zu überprüfen und entsprechend der Formel im Labor einzustellen, wobei die besondere Empfindlichkeit jedes Farbstoffes und jeder reaktiven Gruppe gegenüber hydrolysierten Farbstoffen in der Flotte zu beachten ist. Sobald die Maschine in den zusätzlichen Tank entleert worden ist, wird mit dem Spülen und Einseifen des Materials fortgefahren. Das ist immer empfehlenswert und eine unerlässliche Bedingung für mittlere und intensive Farbtöne.