專利名稱：用靛白泡沫對經(jīng)紗染色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用靛藍(lán)染色的技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù)：
已知，靛藍(lán)在遠(yuǎn)古時代就是對紡織材料進(jìn)行染色的一種有用的染料。現(xiàn)如今，它特 別是用于在牛仔布物品(例如像牛仔褲)的生產(chǎn)中對經(jīng)紗進(jìn)行染色。靛藍(lán)是水不可溶的并且對纖維不具有親和力，并且因此必須首先將其還原成水溶 性的無色形式，該無色形式對纖維具有適當(dāng)?shù)挠H和力并且在它已經(jīng)進(jìn)入有待染色的材料上 以后，它被氧化返回靛藍(lán)顏料。連二亞硫酸鈉是用于還原靛藍(lán)的還原劑的一個實(shí)例，但也可以使用其他還原劑例 如二氧化硫脲以及羥丙酮。然而，更有利的是通過催化氫化進(jìn)行還原作用以獲得靛白的溶 液，該靛白的溶液可以直接計(jì)量加入染浴中，參見EP 0692042B1。將該靛白氧化返回靛藍(lán)傾向于非常容易地進(jìn)行，這樣，在該靛白已經(jīng)進(jìn)入之后，有 待染色的材料充分暴露于大氣中的氧中即可。然而，靛白的迅速氧化性具有以下缺點(diǎn)，在另 一方面，在許多情況下必需將還原劑加入染浴中以防止過早氧化，并且通過催化氫化獲得 的上述靛藍(lán)溶液總體上必須在空氣不存在時運(yùn)輸和儲藏。因?yàn)榈灏讓τ谟写旧睦w維材料僅僅具有有限的親和力，所以必須不止一次地 將纖維以四到八次的形式通過浸漬浴并且隨后在空氣中氧化進(jìn)行染色直到它具有所希望 的色調(diào)深度。因此，該方法是相對復(fù)雜的并且此外，涉及最終必須經(jīng)受廢水處理的大量的液 體。另一個缺點(diǎn)是所需要的染色機(jī)非常大并且具有105米到500米的經(jīng)紗片長度。將發(fā)泡的著色劑或助劑材料施用到連續(xù)的紡織材料是已知的并且描述在例如 DE2523062和EP 0162018A1中。后一個參考文獻(xiàn)涉及一種方法，其中將纖維質(zhì)紡織材料用 一種發(fā)泡的水性制品進(jìn)行處理，該發(fā)泡的水性制品包括一種還原性還原染料作為著色劑。EP 1591578A2披露了一種方法，其中已經(jīng)對一種纖維質(zhì)紡織材料在至少一面施用 了一種含靛白的泡沫，并且隨后暴露于一種氧化介質(zhì)中，即，優(yōu)選空氣。借助噴嘴將泡沫發(fā) 生器中產(chǎn)生的泡沫施用到紡織材料上。此方法的一個特別的優(yōu)點(diǎn)是織物的前面和后面可以 用不同的染料或至少以不同的色調(diào)進(jìn)行染色，從而提供特殊效果。然而，通過遵循這種方法對經(jīng)紗或經(jīng)紗的開放的片(open sheet)進(jìn)行染色實(shí)際上 是個很困難的任務(wù)，并且更特別地，不能導(dǎo)致對經(jīng)紗進(jìn)行均勻的染色。出人意料地，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)紗也可以非常成功地借助于靛白泡沫進(jìn)行染色。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用靛藍(lán)對纖維質(zhì)經(jīng)紗進(jìn)行染色的方法，該方法是通過將一種靛白 泡沫施用到這些經(jīng)紗上并且隨后將該靛白氧化成靛藍(lán)，其中將這些經(jīng)紗通過一個入口引入 一個密封的泡沫發(fā)生室，并且在它們通過一個出口從該泡沫發(fā)生室再出來之前在其中對它們施加靛白泡沫，這些經(jīng)紗的縱向張力受到閉環(huán)控制使它們在該泡沫發(fā)生室內(nèi)處于一種自 由懸浮的狀態(tài)。在此，特別的纖維質(zhì)經(jīng)紗是棉經(jīng)紗，而且還有棉與一些材料(如聚酯和聚酰胺)的 混合物組成的經(jīng)紗。靛白泡沫(例如)通過在一種可商購的泡沫發(fā)生器中借助一種惰性氣體對靛白的 水溶液進(jìn)行發(fā)泡可獲得。靛白的水溶液通過用一種還原劑，特別是用連二亞硫酸鈉，對靛藍(lán) 進(jìn)行還原可獲得。然而，給予優(yōu)選的是使用一種可商購的所謂的靛藍(lán)溶液，該靛藍(lán)溶液是通 過靛藍(lán)的催化氫化制備的并且特別地具有20%至40%的靛藍(lán)濃度。優(yōu)選可以將靛藍(lán)溶液 直接從罐式容器(其中的靛藍(lán)溶液由廠商提供)進(jìn)料到泡沫發(fā)生器?？赡艿那闆r是還必須 為泡沫發(fā)生器供給附加的水。優(yōu)選地，此附加的水是首先被除氣的并且然后與一種惰性氣 體(優(yōu)選氮?dú)?混合。優(yōu)選所使用的惰性氣體是氮?dú)?，但也可以是任何其他惰性氣體。對泡沫發(fā)生器特別有利的是與二氧化碳連同惰性氣體(特別是氮?dú)?進(jìn)行混合， 并且由此來降低泡沫的PH值并且提高靛白對經(jīng)紗的親和力?；谠摱栊詺怏w，二氧化碳優(yōu) 選是以按體積計(jì)5%到80%的量使用，更優(yōu)選是以按體積計(jì)20%到50%的量。泡沫的pH 值優(yōu)選是在從12. 6到10. 4的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選是在從11. 6到11. 0的范圍內(nèi)?？傮w來說，發(fā)泡是在一個成泡劑的輔助下進(jìn)行的。有用的成泡劑特別是包括已知 的并且可商購的陰離子表面活性劑或非離子型表面活性劑。例如從EP 0162018可辨識出 適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?。發(fā)泡可以在另外的助劑的存在下進(jìn)一步進(jìn)行。例如可以加入能夠提高靛白滲透 入經(jīng)紗的濕潤劑。此類濕潤劑是可商購的，并且特別有用的是磷酸的單酯和二酯與(例 如)2-乙基己醇的混合物?；谟写l(fā)泡的混合物，濕潤劑優(yōu)選以到20%，更優(yōu)選2%到8%的量使用。發(fā)泡可以在使堅(jiān)牢度發(fā)生改進(jìn)的助劑、以及還有在有害氣體(如臭氧或氮氧化 物)的影響下使靛藍(lán)染色的紡織材料的發(fā)黃最小化的助劑的存在下進(jìn)一步進(jìn)行。此類助劑 是可得的。有用的改進(jìn)堅(jiān)牢度的助劑包括例如能夠在紡織材料表面上交聯(lián)的活性樹脂。此時 將發(fā)現(xiàn)特別有利的是使用環(huán)氧氯丙烷改性的聚酰胺類或聚酰胺型胺類。有用的黃度抑制劑包括例如脂肪酸與氨基醇的縮合產(chǎn)物。在此，優(yōu)選的反應(yīng)組分 包括例如硬脂酸、動物脂肪酸以及油酸以及還有二乙醇胺和三乙醇胺以及還有N-(氨乙 基)乙醇胺。另外有利的是當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物中的氮在第二反應(yīng)步驟中還被季銨化時。所使用的 季銨化劑包括(例如)硫酸二甲酯或?qū)妆交撬峒柞?。此外，具有長鏈烴基鏈并且形成阻 擋層的聚合物作為黃度抑制劑也找到了應(yīng)用。這些包括(例如)聚乙烯以及還有具有烴基 側(cè)鏈的聚合物，實(shí)例是聚丙烯酸酯和聚氨酯。烴基鏈應(yīng)優(yōu)選具有多于12個碳原子的長度， 以便可以形成一個有效的阻擋層?；谟写l(fā)泡的混合物，所提及的助劑優(yōu)選是以到15%，并且更優(yōu)選2%到8%的量使用。泡沫發(fā)生器是已知的并且可以靜態(tài)地或優(yōu)選動態(tài)地運(yùn)行。例如，它們被描述于DE 2523062和US 4，118，5 中，并且是可商購的。
優(yōu)選是將泡沫維持在恒溫下，在這種情況下，15°C到70°C、特別是25°C到40°C的 溫度是特別優(yōu)選的。對此目的特別有幫助的是為該泡沫發(fā)生器裝備一個雙壁的殼體，一種 傳熱介質(zhì)循環(huán)通過該雙壁的殼體以維持所希望的溫度。將靛白泡沫在泡沫發(fā)生室內(nèi)施用到這些經(jīng)紗上。為此，該泡沫發(fā)生室裝備有或連 接到至少一個適當(dāng)?shù)牡灏着菽坎佳b置上，該涂布裝置由泡沫發(fā)生器供料。所使用的涂布 裝置可以是將泡沫均勻地?cái)D壓或抽吸到這些經(jīng)紗上的任何裝置。此類涂布裝置是已知的并 且描述在例如DE 2523062中。優(yōu)選的涂布裝置是那些包括例如在US 4，655，056和EP 1065308A2中描述的一個 拋物線形分配室的裝置。優(yōu)選的是，在本發(fā)明的方法中，多個涂布裝置(特別是2到5個)以短距離間隔開 各自橫向地配置到經(jīng)紗片上，這樣該泡沫發(fā)生室在經(jīng)紗片的整個寬度上均勻地提供泡沫。 有利的是在此連接中所有涂布裝置由一個泡沫發(fā)生器供料。泡沫發(fā)生室理想地是在維度上很小并且盡可能嚴(yán)密地封住經(jīng)紗片。對于經(jīng)紗片來 說，入口和出口有利地是縫隙形狀的，這樣經(jīng)紗片可以從中穿過而在頂部或底部不發(fā)生接 觸。為防止大氣中的氧進(jìn)入該泡沫發(fā)生室，優(yōu)選的是在入口的上游和出口的下游配置 多個氣封。在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，在馬上要進(jìn)入該泡沫發(fā)生室之前將該經(jīng) 紗片大幅度地冷卻。更特別地，將該經(jīng)紗片冷卻到25°C到-10°C，更優(yōu)選15°C到-5°C的溫度。冷卻可以按照任何已知的冷卻方法進(jìn)行，但給予優(yōu)選的是使用通過冷卻缸操作的 接觸式冷卻。特別優(yōu)選的是通過使經(jīng)紗片與一種冷卻液(例如液氨，或特別是液氮)進(jìn)行 簡單的直接接觸來進(jìn)行冷卻。特別優(yōu)選的是通過對泡沫和經(jīng)紗片溫度進(jìn)行閉環(huán)控制來保持靛白泡沫和經(jīng)紗片 之間的溫差恒定。優(yōu)選的是10°c到70°C、特別是15°C到40°C的溫差。在本發(fā)明方法的一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，在染色之前，使經(jīng)紗片經(jīng)受一個 預(yù)處理。在此預(yù)處理中，可以將助劑和/或著色劑施用到經(jīng)紗片上。例如，助劑是以上描述 的可商購的濕潤劑以及還有以上也已描述的堅(jiān)牢度改進(jìn)劑。著色劑是(例如)常規(guī)的硫化染料、還原染料、活性染料、以及直接染料。預(yù)處理典型地是跟隨有一個干燥步驟，該干燥步驟進(jìn)而又跟隨有一個染色步驟。本發(fā)明的方法特別是以經(jīng)紗片單次通過泡沫發(fā)生室而提供了一種可接受的色調(diào) 深度。其結(jié)果是，產(chǎn)生了相當(dāng)可觀地更少量的廢水，這樣便實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。應(yīng)該認(rèn)識到，盡管如此，仍有可能將經(jīng)紗片按希望的次數(shù)通過該泡沫發(fā)生室。
權(quán)利要求
1.一種用靛藍(lán)對纖維質(zhì)經(jīng)紗進(jìn)行染色的方法，該方法是通過將一種靛白泡沫施用到 這些經(jīng)紗上并且隨后將該靛白氧化成靛藍(lán)，其中將這些經(jīng)紗通過一個入口引入一個密封的 泡沫發(fā)生室，并且在它們通過一個出口從該泡沫發(fā)生室再出來之前在其中對它們施加靛白 泡沫，這些經(jīng)紗的縱向張力受到閉環(huán)控制使它們在該泡沫發(fā)生室內(nèi)處于一種自由懸浮的狀 態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該泡沫發(fā)生室裝備有或連接到至少一個適當(dāng)?shù)牡灏?泡沫涂布裝置上，該涂布裝置由泡沫發(fā)生器供料。
3.如權(quán)利要求1和/或2所述的方法，其中該泡沫發(fā)生室裝備有或連接到多個涂布裝 置上，具體是2至5個，這些涂布裝置以短距離間隔開各自橫向地配置到經(jīng)紗片上。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該泡沫發(fā)生室裝備有或連接到2至5個涂布裝置上。
5.如權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在該泡沫發(fā)生室的入口的上游和 出口的下游配置多個氣封。
6.如權(quán)利要求1至5中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其中在馬上要進(jìn)入該泡沫發(fā)生室之前 將該經(jīng)紗片大幅度地冷卻。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中在馬上要進(jìn)入該泡沫發(fā)生室之前將該經(jīng)紗片冷卻到 25°C至-10°C的溫度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用靛藍(lán)對纖維質(zhì)經(jīng)紗染色的一種方法，該方法通過將靛白泡沫施用到經(jīng)紗上并且隨后將靛白氧化成靛藍(lán)，其中使這些經(jīng)紗通過一個入口引入一個密封的泡沫發(fā)生室，并且在它們通過一個出口從該泡沫發(fā)生室再出來之前在其中對它們施加靛白泡沫，這些經(jīng)紗的縱向張力受到閉環(huán)控制，使它們在該泡沫發(fā)生室內(nèi)處于一種自由懸浮的狀態(tài)。
文檔編號D06P1/96GK102046875SQ200980118438
公開日2011年5月4日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月9日
發(fā)明者弗朗茨·蘇特施, 沃爾夫?qū)な┝_特 申請人:德司達(dá)染料德國有限責(zé)任公司