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Institut für Textilchemie I T C Denkendorf __________________________________________________________ Schlussbericht für die Zeit von 1999 -2002 BMBF - Förderkennzeichen: 0339953 / 5 „Verbesserung der aerodynamischen Stückveredlung hinsichtlich Chemikalieneinsatz und Energiebilanz“ ( Teilvorhaben ) I T C Sachbearbeiter: Institut für Textilchemie Dr. D. Bechter Körschtalstraße 26 Dipl.-Ing. G. Kurz 73770 Denkendorf, den 28. 08. 2002

Institut für Textilchemie I T C - Cleaner Production · Persoftal L 3000 ml 3000 ml 3000 ml Dispergator SMS 3000 ml 3000 ml 4000 ml Ludigol AR 1000 ml 1000 ml Red. Nachreinigung

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Institut für Textilchemie I T C Denkendorf __________________________________________________________

Schlussbericht

für die Zeit von 1999 -2002

BMBF - Förderkennzeichen: 0339953 / 5

„Verbesserung der aerodynamischen Stückveredlung hinsichtlich

Chemikalieneinsatz und Energiebilanz“

( Teilvorhaben )

I T C Sachbearbeiter: Institut für Textilchemie Dr. D. Bechter Körschtalstraße 26 Dipl.-Ing. G. Kurz 73770 Denkendorf, den 28. 08. 2002

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Schlussbericht für die Zeit von 1999 -2002

Zuwendungsempfänger:

Institut für Textilchemie

Körschtalstraße 26

73770 Denkendorf

Förderkennzeichen:

BMBF - 0339953 / 5

Vorhabenbezeichnung:

Verbundprojekt: Integrierter Umweltschutz in der Textilindustrie

Teilvorhaben: Verbesserung der aerodynamischen Stückveredlung hinsichtlich

Chemikalieneinsatz und Energiebilanz

Laufzeit des Vorhabens:

01.11. 1999 – 30.04.2002

Berichtszeitraum:

01.11. 1999 – 30.04.2002

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1. Einleitung

Die Naßveredlung von Webwaren und vor allem Maschenwaren in Strangform stellt

eine bedeutende Verfahrensweise der Textilveredlung dar. In Deutschland werden

etwa 80% aller diskontinuierlichen Färbungen so durchgeführt. Um den

ökonomischen und ökologischen Anforderungen Rechnung zu tragen (1-5), muß das

Flottenverhältnis, d.h. die Menge an Behandlungsflotte pro kg Ware, so klein wie

möglich gehalten werden (6). Eine Färbemaschine, in der diese Anforderung

konsequent umgesetzt ist, ist der sog. “Airflow” der Firma THEN (7-11). Sie beruht

auf dem Prinzip des Warentransports durch einen Gasstrom (i.a. Luft), dem über

Düsensysteme fein zerstäubt Farbstoff- und Hilfsmittellösungen zugeführt werden.

Das Airflow-System weist folgende Vorteile auf:

§ kurze Färbezeiten,

§ aufgrund der kurzen Flottenverhältnisse Einsparungen von Wasser und

Wärmeenergie,

§ Einsparungen von Salz, Chemikalien und Hilfsmitteln.

Es gibt aber auch Veredlungsschritte, bei denen ein solches aerodynamisches

System Nachteile hat. Dies ist immer dann der Fall, wenn in der Flotte reduzierende

Bedingungen eingestellt bzw. eingehalten werden müssen, weil durch die große

Oberfläche und die Verwirbelung der Flotte mit dem Luftstrom ständig Luftsauerstoff

als Oxidationsmedium zugeführt wird. Relevant wird dies insbesondere bei der

reduktiven Nachreinigung von Polyester-Dispersionsfärbungen (12, 13) sowie bei der

Küpenfärbung von Baumwolle.

Ziel des Projekts war es daher, den Luftstrom, der dem Warenantrieb dient, durch

einen reinen W a s s e r d a m p f s t r o m zu ersetzen. Dazu sollten die

grundlegenden verfahrenstechnischen und textilchemischen Voraussetzungen und

Konsequenzen erarbeitet werden. Die Untersuchungen sollten vor allem auf die

reduktive Nachreinigung von Polyester fokussiert werden, wobei Wert auf einen

systematischen Vergleich der Verfahrensweisen (mit Luft bzw. mit Dampf) gelegt

wurde.

Im 1. Teil der Arbeiten musste einerseits die Airflow-Versuchsanlage aufgebaut ,

d.h. mit den zahlreichen beschriebenen Meßsystemen ausgerüstet werden. Auf dem

so vorbereiteten aerodynamischen Färbesystem wurden dann Pilotversuche

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durchgeführt, deren wichtigstes Ziel es war, den Nachweis vor allem für die

Chemikalieneinsparung beim Einsatz von luftfreiem Reindampf als

Warentransportmedium zu erbringen. So war bis jetzt nicht bekannt, in welchem

Umfang bei der reduktiven Nachbehandlung der Verbrauch von Hydrosulfit und

Tensiden verringert werden kann. Durch gezielte Auswahl der Parameter wurden

daher im 1. Arbeitsabschnitt hauptsächlich zu dieser Fragestellung Informationen

und Beweise erarbeitet. Die Koordinierung der Arbeiten übernahm das I T C.

Erst wenn die Einsparung an Chemikalien und Hilfsmitteln durch das neue

aerodynamische Veredlungsverfahren mit dem Airflow 225 bewiesen ist, können im

2. Teil der Arbeiten weitere Versuchsbedingungen modifiziert werden und das

Kurzflottern-Färbeverfahren ggf. auch auf andere Farbstoffe und Substrate

ausgedehnt werden. Außerdem soll eine weitere wesentliche Optimierung der

Veredlungsverfahren für Polyester-Maschenware und für Polyester-Gewebe

erfolgen. Durch die Anwendung von Wasserdampf und durch die Aufrechterhaltung

des Warenlaufes auch ohne Flotteninjektion (injektionsfreier Warenlauf) soll die

Möglichkeit der Zusammenlegung von getrennten Behandlungen, wie Waschen,

Fixieren und Färben im gleichen Maschinenaggregat nachgewiesen werden. Als

weiteres Ziel in dieser 2.Phase des Projekts war geplant, eine stuhlrohe Ware mit

den entsprechenden Belastungen an Spinnpräparationen und Schlichten zunächst in

der Maschine bei ca. 50°C zu waschen und ohne Unterbrechung des Warenlaufs im

Wasserdampfstrom und ohne Flotteninjektion auf eine Temperatur gleich oder

oberhalb der Naßfixiertemperatur des Dispersionsfarbstoffes zu bringen. In dieser

Behandlungsphase soll eine Stabilität des Flächengebildes der Stückware erreicht

werden, so daß keine permanenten Falten entstehen können. Durch die beim

Warenumlauf auf die Ware in Längs- und Querrichtung abwechselnd einwirkenden

Kräfte wird eine bessere Formstabilität der Ware und ein angestrebtes

Flächengewicht erreicht. Außerdem wird der Griff der Ware günstig beeinflußt. Das

Programm der zweiten Phase ist deshalb so interessant, da Trocken- und

Naßveredlungen kombiniert werden und sich erhebliche Kosteneinsparungen durch

einen eventuell nicht erforderlichen Fixiervorgang eines Polyester-Gewebes

ergeben.

Die Koordinierung des 2. Arbeitsabschnitts sollte das I T C übernehmen.

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Die Verbundpartner übernahmen folgende Forschungsarbeiten als Teilvorhaben:

Die Firma THEN, die die wesentlichen Patente auf dem Gebiet der aerodynamischen

Veredlungstechniken hält und entsprechende Maschinen baut und vertreibt, führte

die notwendigen konstruktiven Maßnahmen zur Ermöglichung des Dampfbetriebs

durch und installierte die notwendige Meßtechnik, insbesondere für die folgenden

Messungen:

- Temperatur der Gas- und Flottenströme ( ggf. des Substrats )

- Warengeschwindigkeit

- Flottenkonzentrationen

- Druckverhältnisse in den Gas- und Flottenkreisläufen

- Gaszusammensetzung (Sauerstoff-Sonde)

Die FH / OJT verfügt über die aerodynamische Stückfärbemaschine THEN-Airflow

225 und stellte diese Anlage im Auftrag von THEN dem Verbund für die Zeit des

Forschungsprojektes zur Verfügung. Auf dieser Maschine wurden die geplanten

Pilotversuche durchgeführt. Die FH / OJT übernahm dabei vornehmlich die

Bedienung und Handhabung sowie den Umgang mit dieser technischen Anlage, so

daß eine kontinuierliche Durchführung der Pilotversuche gewährleistet war.

Das Institut für Textilchemie I T C erarbeitete die Versuchskonzeption und führte die

textilchemischen, wissenschaftlichen Untersuchungen und Messungen durch sowie

die Auswertung der Ergebnisse. Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen

Untersuchungen war es, die textilchemischen Voraussetzungen zu erarbeiten, um

den Luftstrom, der dem Warenantrieb dient, durch einen reinen Wasserdampfstrom

zu ersetzen . Dazu wurden die Untersuchungen auf die r e d u k t i v e N a c h r e i -

n i g u n g von Polyesterfärbungen mit Dispersionsfarbstoffen konzentriert , wobei in

systematischen Arbeiten der Unterschied zwischen der lufthaltigen und der luftfreien

Verfahrensweise im reinen Dampfstrom ermittelt wurde. Voraussetzung für diese

vergleichenden Untersuchungen war die exakt gleiche Durchführbarkeit der

Färbeversuche sowie der reduktiven Reinigung. Dazu dienten u.a. die zahlreichen

Meßmöglichkeiten für die Temperaturen, Gasströme und Injektionsvolumina, die in

dem Airflow-System des Verbundpartners installiert wurden. Für die Untersu-

chungen wurde von der empfohlenen Originalrezeptur bei Einsatz von Luft als

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Transportmedium ausgegangen, wobei folgende Parameter systematisch untersucht

wurden:

- Vorwaschzeit

- Reduktionsmittelkonzentration - Behandlungszeit - Transportmedium - Nachwäsche Das Untersuchungsergebnis wurde durch die Farbtiefe und die Farbechtheiten

charakterisiert.

Literatur

(1) Christ, W., Deutscher Färberkalender 81 (1977), 203-214

(2) Christ, W., tpi 35 (1979), 962-964; 1205-1232

(3) Christ, W., Reuther, A., Melliand Textilber. 60 (1979), 868-875

(4) Christ, W., von der Eltz, H.-U., Reuther, A., Textilveredlung 18 (1983), 201-206

(5) THEN-Firmenschrift vom 3.5.1982

(6) Von der Eltz, H.-U., Christ, W., Internat. Textilbull. Veredlung 31(1985)27-41

(7) Quas, H., Christ, W., tpi 42 (1986), 666-674

(8) Christ, W., Thamburaj, V., Adrion, R., tpi43 (1987), 1108-1118

(9) Christ, W., von der Eltz, Melliand Textilber. 69 (1988), 748-754

(10) Christ, W., Textiltechnik 38 (1988), 31-35

(11) Beck, K., Christ, W., Dörfer, H., Stetter, B., Melliand 80 (1999), 60-67

(12) BASF – Technische InformationTI/T 7015, 7/1997

(13) BASF – Technische InformationTI/T 301, 9/ 1997

Die bisherigen Forschungsarbeiten am I T C befassten sich u.a. mit der

Polyesterfärberei. Wesentliche Aspekte dieser Arbeiten waren:

- der Einfluß der HT-Bedingungen

- der Einfluß der Carrier

- der Einfluß der Faserherstellung und Faserbeschaffenheit

- der Einfluß der Oligomere

- die ökologischen Auswirkungen dieser Faktoren

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(1) Fiebig, D, Bechter, D., “Faltenbildung und Texturentwicklung bei

Polyestergeweben”

tpi 32 (1976), 1057-1060; 1065; 1199; 1200-1202

(2) Fiebig, D, Herlinger, H, “Wechselwirkungen zwischen Dispersionsfarbstoffen und Hilfsmitteln beim Färben vonPolyesterfasern unter HT-Bedingungen”

tpi 38 (1983), 785-88 , 793

(3) Fiebig, D. “Ökologische Aspekte und Gebrauchseigenschaften von Polyesterfärbungen mit Carriern”

tpi 39(1984), 144-148

(4) Herlinger, H., Fiebig, D. Bohn, M., “Wechselwirkungen zwischen Dispersionsfarbstoffen und Hilfsmitteln beim Färben unter HT-Bedingungen”

2. Mitt.: Auswirkungen der Hilfmittelionogenität auf den Färbeeffekt

tpi 39 (1984), 1282-1285

(5) Herlinger, H, Fiebig, D., Wagner, R. “Wechselwirkungen zwischen Dispersionsfarbstoffen und Hilfsmitteln beim Färben von PES unter HT-Bedingungen”

tpi 41 (1986), 432-434, 439-442

(6) Fiebig, D. “Farbstoff-Hilfsmittel-Wechselwirkungen als Ursache für Farbstoffwanderungsprozesse bei Dispersionsfärbungen”

tpi 41 (1986) 1112-1114

(7) Fiebig, D. Frick, Gutmann,R., “Polyester-Mikrofasern-Einflußfaktoren auf den Farbausfall beim Färben”

Textilveredlung (1998),

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2. Versuchsergebnisse

2.1 Das Färbeprogramm der Pilotversuche auf dem Airflow AFS

Abb. FB-1: Färbeprogramm für die Polyesterfärbungen mit Luft ( b l a u )

und Dampf ( r o t )als Transportmedium

Programmbeschreibung:

Vorwaschen: (1) Beladen, vornetzen, spülen (2) Hilfsmittelzusatz

(3) Aufheizen auf 85°C, Behandlungszeit 20 min (4) Warm spülen, ablassen Färben mit Luft (5) Kessel füllen, Temp. 50-60°C, Hilfsmittel- und

Farbstoffzusatz (6) Aufheizen auf 90°C mit 3°/min (7) Aufheizen auf 133°C mit 2°/min (8) Färbezeit 30-60 min (9) Abkühlen auf 70°C, mustern und ablassen Färben mit Dampf (10) Kessel füllen, Temp. 50-60°C, Hilfsmittel- und

Farbstoffzusatz

Färbeprogramm: Luft/Dampf

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Zeit (min)

Tem

per

atu

r (°

C)

Vorwaschen Färben ReduktiveNachreinigung

30-60 min

20 min 20 min

Hilfsmittel u. Farbstoffe

Hilfsmittel zur red. Nachreinigung

Hilfsmittel zur Vorwäsche

Heissablass

Dampf Luft

(1)

(2

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(9)

(16)

(17)

(18)

(15)

(10

(11)

(12)

(13)

(8)(14)

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(11) Aufheizen auf 90°C mit 6°/min, 6 Minuten bei 90°C (12) Aufheizen auf 110°C mit 2°/min (13) Aufheizen auf 133°C mit 6°/min (14) Färbezeit 30 min (15) Kessel ablassen mit 133°C Nachreinigung : (16) Kessel füllen, Temp. 50-60°C, Hilfsmittelzusatz

(17) Aufheizen auf 80°C , Behandlungszeit 20 min (18) Warm spülen, ablassen

2.2 Das Substrat

Als Substrat wurden für alle Versuche industriell hergestellte Maschenwaren

(Pikee) aus 100 % Polyester eingesetzt:

75 % Trevira 76/1 (Vorderseite)

25 % Trevira 350 (Rückseite)

2.3 Die Färberezepturen

Es wurden die in der Praxis angewendeten Verfahren und Rezepte sowie die

vom Maschinenbauer als optimal angegebenen Maschinenbelegungen von

180 kg Maschenwaren je Färbepartie eingesetzt.

Für die verschiedenen Färbeversuche auf den PES-Maschenwaren wurden die

in den folgenden Tabellen aufgeführten Färberezepturen eingesetzt:

Tabelle FB-1 zeigt 3 Färberezepturen für die Blaukombination Royal 66

sowie die Rotkombination Rot 35 , da diese Färbungen in hoher Konzentration

zu Echtheitsproblemen führen können.

Tabelle FB-2 zeigt Farbstoffe für Grün- , Rot- und Blau-Kombinationen, die

für die Färbeversuche auf den PES-Maschenwaren eingesetzt wurden.

In der Tabelle FB-3 sind die Hilfsmittel für die Pilot-Färbeversuche nach dem

aerodynamischen Prinzip zusammengefasst.

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Tabelle FB-1: Färberezepturen 1-3 für die Blaukombination Royal 66 sowie

die Rotkombination Rot 35

Rezept 1 Rezept 2 Rezept 3 Färbung Royal 66 Royal 66 Rot 35 Farbe Blau Blau Rot Verfahren Luft Dampf Dampf

Farbstoffe

Resolinblau K-FBL 300 0,60% Terasilblau BGF 200 0,16% Dionixblau K-FBL 0,60% Terasilblau BGF 0,16% Disp.-Brill.-Scharlach SF 200 2,70% Disp.-Rubin XF 0,04% Disp.-Gelbbraun XF 0,40%

Hilfsmittel Tinosan AM 5% 5% 5% Eulysin S 400 g 400 g 600g Alviron OG 3000 ml 3000 ml 3000 ml Persoftal L 3000 ml 3000 ml 3000 ml Dispergator SMS 3000 ml 3000 ml 4000 ml Ludigol AR 1000 ml 1000 ml

Red. Nachreinigung Cyclanon ECO 2500 ml Hydrosulfit 3500 g Natronlauge 3500 ml

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11

Tabelle FB-2: Farbstoffe (Rezept 4-8) für Grün-, Rot- und Blau-Kombinationen

Rezept Farbe Farbstoff %-Farbst.

4 Grün Resolinblau FGLS 1,40

Palanilgelb 6GN 0,23

Resolinrot F3GS 2,50

5 Rot Resolinrot F3BS 0,25

Palanilgelb 6GN 0,20

Dianixmarine ER-FS 200 1,80

6 Marine Dianixgelbbraun HRSL 150 0,50

Terasilviolett BL 0,75

7 Blau Resolinblau FGLS 1,60

8 Gelb Palanilgelb 6GN 2,00

Tabelle FB-3: Hilfsmittel für die Pilot-Färbeversuche

Hilfsmittel Tinosan AM 5% Eulysin S 400 g Alviron OG 3000 ml Persoftal L 3000 ml Dispergator SMS 3000 ml Ludigol AR 1000 ml

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12

2.4 Die reduktive Nachreinigung

In der Tabelle FB-4 sind die Bedingungen der reduktiven Nachreinigung bei

den Versuchsfärbungen mit den in der Tabelle FB-1 aufgeführten

Farbstofkombinationen zusammengefasst:

§ Die Versuche 1-3 wurden nach den konventionellen Färbeverfahren mit Luft

als Warentransportmedium durchgeführt. Die reduktive Nachreinigung erfolgte

mit Cyclanon ECO, ein ökologisch offenbar besser verträgliches

Ersatzprodukt für das in der Praxis überwiegend eingesetzte Hydrosulfit.

§ Die Versuche 4-9 wurden mit der neuen Verfahrenstechnik durchgeführt, bei

der der Warentransport mittels Dampf erfolgte. Bei dieser Versuchsreihe

wurde – entsprechend dem Originalrezept für die Luft-Färbung - Hydrosulfit

und Natronlauge für die Nachreinigung eingesetzt. Die Reduktionsmittel-

menge wurde in diesen Versuchen stufenweise bis Null reduziert.

§ Die Versuche 10 u. 11 sollten zeigen, ob sich das Dampfverfahren auch auf

andere Farbstoffmischungen übertragen lässt bzw. für andere Färbungen

eignet.

Tabelle FB-4: Rezepturen der reduktiven Nachreinigung der

Polyesterfärbungen (Färberezepte R 1-3)

Nr. Datum Re

zept Farbe Verfahren Reduktive Nachreinigung mit %

Cyclanon

ECO

Hydro- sulfit

Natron- lauge

Reduk- tionsm.

1 12.07.00 R1 Royal 66 Luft 2500 ml 100 2 18.10.00 R1 Royal 66 Luft 2500 ml 100 3 19.10.00 R1 Royal 66 Luft 2500 ml 100 4 26.10.00 R2 Royal 66 Dampf 3500 g 3500 ml 100 5 27.10.00 R2 Royal 66 Dampf 1750 g 1750 ml 50 6 02.11.00 R2 Royal 66 Dampf 1050 g 1050 ml 30 7 03.11.00 R2 Royal 66 Dampf 750 g 750 ml 20 8 14.12.00 R2 Royal 66 Dampf 350 g 350 ml 10 9 21.11.00 R2 Royal 66 Dampf 0 g 0 ml 0

10 22.11.00 R3 Rot 35 Dampf 0 g 0 g 0 11 13.12.00 R3 Rot 35 Dampf 0 g 0 g 0

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13

Tabelle FB-5: Reduktive Nachreinigung der Polyesterfärbungen (Rezepte R 4-8)

2.5 Die Farbechtheiten

2.5.1 W a s c h e c h t h e i t

Die Waschechtheitsprüfung wurde bei 60°C nach ISO 105 C06 C2

durchgeführt:

- nach dem Färben

- nach der Endausrüstung

In der Abbildung FB-2 sind die Waschechtheiten der verschiedenen

Dispersionsfärbungen mit Royal 66 auf der Polyester-Maschenware dargestellt:

Die Säulenreihen stellen die Anschmutzung der Begleitgewebe dar, deren

Intensität mit dem Graumaßstab als Echtheit bewertet wird.

E r g e b n i s :

(1) Auf Baumwolle, Viskose und Wolle erfolgt keine Anschmutzung (hintere weisse

Säulenreihe).

(2) Merkliche Anschmutzung erfolgt auf Polyester (PES)-Gewebe (blaue Säulen)

Rezept NR. Farbe Verfahren Red. Nachreinigung mit %

R Hydrosulfit Natronlauge Reduktionsm. 12 Grün Dampf 0 g 0 ml 0

4 13 Grün Dampf 700 g 700 ml 20 14 Grün Dampf 1050 g 1050 ml 30 15 Rot Dampf 0 g 0 ml 0

5 16 Rot Dampf 700 g 700 ml 20 17 Rot Dampf 1050 g 1050 ml 30 18 Marine Dampf 0 g 0 ml 0 6 19 Marine Dampf 700 g 700 ml 20 20 Marine Dampf 1050 g 1050 ml 30

7 21 Blau Dampf 0 g 0 ml 0 22 Blau Dampf 700 g 700 ml 20

8 23 Gelb Dampf 0 g 0 ml 0

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14

(3) Starke Anschmutzung erfolgt auf Polyamid (PA)-Gewebe (vordere gelbe

Säulenreihe)

(4) Die Waschechtheit der herkömmlich nach dem Stand der Technik mit Luft

gefärbten PES-Maschenwaren ist in der 1. hintereinander stehenden

Säulenreihe (gelb/blau/weiss) gezeigt. Hierbei erfolgte die reduktive

Nachreinigung mit dem biologisch abbaubaren organischen

Reduktionsmittel Cyclanon ECO (BASF). Die Reduktionsmittelmenge

entspricht der herkömmlich notwendigen Menge an Hydrosulft. Die Echtheit

(gegen PES) liegt bei 4-4,5

Abb. FB-2: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen auf PES-Maschenwaren

(5) Bei den Reindampf-Färbungen wurde für die reduktive Nachreinigung die dem

Stand der Technik entsprechende Hydrosulfitkonzentration eingesetzt (

�100%, s. Tabelle FB-4). Die Waschechtheit dieser der herkömmlichen

Lufttechnologie entsprechenden Reindampf-Färbung ist in der 2. hintereinander

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hth

eit

CyclanonECO

100% 50% 30% 20% 10% 0%

PolyamidPolyester

Baumwolle

Reduktionsmittel

Waschechtheit von PolyesterfärbungenFärbeverfahren: D a m p f

Färbung: Royal 66

Luft

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15

stehenden Säulenreihe dargestellt. Sie entspricht etwa der herkömmlichen

Echtheit, sowohl gegen PES als auch gegen PA.

(6) Mit abnehmender Reduktionsmittelmenge nimmt die Waschechtheit der

Reindampf-Färbungen deutlich zu, und zwar sowohl gegen PES als auch

gegen PA. Beim Einsatz von 50 % Reduktionsmittel wird die Echtheitsnote

5 erreicht. Diese hohe Echtheit der Dampf-Färbungen bleibt erhalten bis

zu einer Reduktionmittelmenge von ~10 % der Ausgangsmenge, sowohl

gegen PES als auch gegen PA .

Abb. FB-3: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Royal 66 und Rot 35

auf PES-Maschenwaren ohne reduktive Nachreinigung

(7) Unterhalb von 10 % Reduktionsmittel nimmt die Waschechtheit der Färbung mit

Royal 66 stark ab und erreicht gegen PES Noten um 3.

Noch wesentlich schlechter ( 1-2 ) werden die Echtheiten gegen PA.

Um zu prüfen, ob das gefundene Ergebnis auch für andere Färbungen gültig ist,

wurde die Waschechtheit der Rotfärbung mit Rot 35 untersucht.

0

1

2

3

4

5

Wa

sc

he

ch

the

it

Wolle Viskose Polyester Polyamid Baumwolle

Färbung: Royal 66

Färbung: Rot 35

Waschechtheiten von Polyesterfärbungen Färbeverfahren: Dampf

Ohne reduktive Nachreinigung

Begleitgewebe

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16

In der Abbildung FB-3 ist die Waschechtheit der Rotfärbung und der Blaufärbung

ohne reduktive Nachreinigung gegenübergestellt.

E r g e b n i s :

(8) Die Abbildung zeigt, dass die im Reindampf mit dem Rotfarbstoff Rot 35

gefärbten PES-Maschenwaren auch ohne reduktive Nachreinigung die höchste

Waschechtheitsnote erreichen.

In der Tabelle FB-6 sind die Waschechtheiten weiterer Dispersionsfärbungen

(Spalte 2) auf der Polyester-Maschenware nach der reduktiven Nachreinigung mit

verschiedenen Konzentrationen(Spalte 3) dargestellt. Die Spalten 4, 5, 6, 7 stellen

die Anschmutzung der Begleitgewebe dar, deren Intensität mit dem Graumaßstab

als Echtheit bewertet wird.

Tabelle FB-6: Waschechtheiten verschiedener Dispersionsfärbungen

Rezept Farbe Red. Nachrein. PES PA CO AC Grün ohne 3 1 4 1-2 4 Grün 20% 4-5 2 4 1-2

Grün 30% 5 2-3 5 2-3

Rot ohne 3-4 1 4 1-2

5 Rot 20% 4 2 4 2

Rot 30 4 3 4 2

Marine ohne 3 2 4 1

6 Marine 20% 4 2 4 1

Marine 30% 5 4 5 4

7 Blau ohne 3 1 3-4 1-2

Blau 20% 5 3-4 5 3-4

8 Gelb ohne 4-5 2-3 4-5 2-3

In der Abbildung FB-4 sind die Waschechtheiten der in der Tabelle FB-6

aufgeführten Grünfärbungen auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit

von der reduktiven Nachreinigung dargestellt.

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17

Abb. FB-4 Waschechtheiten der Grünfärbungen auf PES-Maschenwaren nach dem Rezept 4

Abb. FB-5: Waschechtheiten der Rotfärbungen auf PES-Maschenwaren nach dem Rezept 5

0

1

2

3

4

5W

asch

echt

heit

ohne 20% 30%

PA

PES

CO

Reduktive Nachreinigung

Waschechtheit von PolyesterfärbungenFärbung: Rezept 4 (Grün)Resolinblau FLGS 1,4 %Palanilgelb 6GN 0,23 %

Begleitgewebe

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hthe

it

oh

ne

20%

30%

PA

PES

CO

Reduktive Nachreinigung

Waschechtheit von PolyesterfärbungenFärbung: Rezept 5(Rot)Resolinrot F3GS 2,5 %Resolinrot F3BS 0,25 %Palanilgelb 6GN 0,20 %

Begleitgewebe

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18

Abb. FB-6: Waschechtheiten der Marinefärbungen auf PES-Maschenwaren nach dem Rezept 6

Abb. FB-7: Waschechtheit der Dispersionsfärbungen mit Rezept 4 (Grün) sowie mit den Einzelfarbstoffen Blau (Rezept 7) und Gelb (Rezept 8)

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hthe

it

oh

ne

20%

30%

PA

PES

CO

Reduktive Nachreinigung

Waschechtheit von Polyesterfärbungen

Färbung: Rezept 6 (Marine)Dianixmarine ER-FS 1,8 %Dianixgelbbraun HRSL 0,5%Terasilviolett BL 0,75

Begleitgewebe

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hthe

it

ohne 20% 30%

R4 Grün

R7 Blau

R8 Gelb

Reduktive Nachreinigung

Waschechtheit von PolyesterfärbungenFarbstoffmischung und deren Einzelkomponenten

(Mischung aus Blau u. Gelb)

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19

In der Abbildung FB-5 sind die Waschechtheiten der in der Tabelle FB-6

aufgeführten Rotfärbungen auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit

von der reduktiven Nachreinigung dargestellt.

In der Abbildung FB-6 sind die Waschechtheiten der in der Tabelle FB-6

aufgeführten Marinefärbungen auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit

von der reduktiven Nachreinigung dargestellt.

In der Abbildung FB-7 sind die Waschechtheiten der in der Tabelle FB-6

aufgeführten Grünfärbungen sowie der Blau- und Gelbfärbungen auf der

Polyester-Maschenware in Abhängigkeit von der reduktiven Nachreinigung

dargestellt.

E r g e b n i s :

(9) Bei den 3 Färbungen Grün, Rot, Marine wird bei 30% der herkömmlich

eingesetzten Reduktionsmittelmenge die gewünschte hohe Echtheit erzielt.

(10) Im vorliegenden Beispiel der Grünfärbung (Abb. FB-7 ) sind die

Einzelfärbungen, d.h. die Blaufärbung sowie die Gelbfärbung, schon mit

weniger Reduktionsmittel echter als die Mischung (Grün).

(11) Zusammenfassung: Beim Einsatz von „Reindampf“ als Warentransport-

medium anstelle von Luft beim Färbeprozess in der Airflow-Färbemaschine

wird für die reduktive Nachreinigung der Dispersionsfärbungen mit den in den

Tabellen FB 1-4 aufgeführten Farbstoffen wesentlich weniger

Reduktionsmittel ( Hydrosulfit / Natronlauge ) benötigt, d.h. maximal

10-30 %, um die gewünschte hohe Echtheit der Färbungen zu erhalten

(s. Tabelle FB-6 )

(12) Die Einsparung von Hydrosulfit / Natronlauge beim Färbeprozess mit den

genannten Farbstoffen bedeutet eine deutliche Bestätigung für die im

Meilensteinbericht aufgeführten Ergebnisse sowie Fortschritte hinsichtlich

Ökologie und Umweltschutz.

(13) Die Einsparung von Hydrosulfit / Natronlauge beim Färbeprozess bedeutet

außerdem einen wesentlichen ökonomischen Vorteil.

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20

2.5.2 Reibechtheit

Die Reibechtheit - trocken und nass - wurde nach DIN 54021 ausgeführt.

Die Reibechtheit der verschiedenen Polyesterfärbungen ist in der

Tabelle FB-7 zusammengestellt.

Tabelle FB-7: Reib- und Schweißechtheiten der PES-Färbungen

Datum Rezept Verfahren %

Reibechtheit

Schweißechtheit

Reduktionsm. trocken nass alkalisch sauer 12.07.2000 R1 Luft 100 5 5 5 5

18.10.2000 R1 Luft 100 5 5 5 5 19.10.2000 R1 Luft 100 5 5 5 5

26.10.2000 R2 Dampf 100 5 5 5 5 27.10.2000 R2 Dampf 50 5 5 5 5 02.11.2000 R2 Dampf 30 5 5 5 5 03.11.2000 R2 Dampf 20 5 5 5 5 14.12.2000 R2 Dampf 10 5 5 5 5 21.11.2000 R2 Dampf 0 5 5 5 5

22.11.2000 R3 Dampf 0 5 5 5 5 13.12.2000 R3 Dampf 0 5 5 5 5

E r g e b n i s :

(14) Die Reibechtheit - trocken und nass – ist bei allen durchgeführten Färbungen

sehr gut.

2.5.3 Schweißechtheit

Die Schweißechtheit - sauer und alkalisch - wurde nach DIN 54020

durchgeführt. Die Schweißechtheit der verschiedenen Polyesterfärbungen ist

ebenfalls in der Tabelle FB-8 aufgeführt.

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21

E r g e b n i s :

(15) Die Schweißechtheit - sauer und alkalisch - der beschriebenen

Polyesterfärbungen ist sowohl bei den Luft- als auch bei den Dampffärbungen

sehr gut.

2.5.4 Einfluss der Endausrüstung

Durch die Endausrüstung der Maschenwaren ( z.B. Spannen, Thermo-

fixieren, Weichgriffausrüstung...u.ä.) kann die Waschechtheit der Färbungen

beeinflusst werden. In Abbildung FB-8 und in Abbildung FB-9 ist die

Wirkung der Endausrüstungsprozesse auf die Waschechtheit der

Polyesterfärbungen dargestellt.

E r g e b n i s :

(16) Durch die Endausrüstung der Polyester-Maschenwaren kann die

Waschechtheit der Dispersionsfärbungen merklich verschlechtert werden.

Diese negative Echtheitsbeeinflussung beträgt

gegen PES. (Abb. FB-8)......... 0 – 1 Note

gegen PA (Abb. FB-9) ....... . 0 – 2,5 Noten

Abb. FB-8: Waschechtheit (gegen PES) von Dispersionsfärbungen mit Royal 66 auf PES-Maschenwaren vor (schraffiert) und nach der Endausrüstung

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hth

eit

100% 50% 30% 20% 10% Ohne

n.d. Endausr.

n.d. Färbung

Reduktionsmittel

Waschechtheiten von Polyesterfärbungen mit Royal 66 Anschmutzen von PES-Begleitgewebe

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22

Abb. FB-9: Waschechtheit (gegen PA) von Dispersionsfärbungen mit Royal 66

auf PES- Maschenwaren vor (schraffiert) und nach der Endausrüstung

2.6 Konsequenzen aus den Versuchsergebnissen –

Veränderungen des Färbeprogramms

Das Färbeprogramm für die Polyesterfärbungen mit Dampf als Transport-

medium wurde in den folgenden Versuchen gegenüber dem „Normalverfahren“

modifiziert (s. Tabelle FB-11) :

I. Einsparung des Vorwaschprozesses � ( Verfahren 1 )

II. Einsparung bei der reduktiven Nachreinigung:

o Durch isothermes Nachreinigen bei 80°C � ( Verfahren 2 )

o Durch Einsparung von Spülvorgängen � ( Verfahren 3 )

beim Injektionsspülen

o Durch Flottenspülen � ( Verfahren 4 )

0

1

2

3

4

5

100% 50% 30% 20% 10% Ohne

n . d . E n d a u s r .

n . d . F ä r b u n g

R e d u k t i o n s m i t t e l

W a s c h e c h t h e i t e n v o n P o l y e s t e r f ä r b u n g e n m i t R o y a l 6 6

Anschmutzung von PA-Begleitgewebe

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23

Tabelle FB-11: Die verschiedenen modifizierten Dampffärbeverfahren

Erklärung: • Injektionsspülen: Wasserzuführung über Injektionsdüse, Ablassventil offen, kein

Flottenumlauf. • Flottenspülen: Wasserzuführung über Färbekessel, Ablassventil geschlossen, Spülen mit Flottenumlauf.

In der Abbildung FB-10 ist das Färbeprogramm für das „Normalverfahren“

dargestellt (s. a. Abb. 1)

Verfahren Vorwäsche Redukt. Nachbehandlung Spülen

Normalverfahren

Vorwäsche bei 85°C

Heißablass Zwischenspülen 95°C Abkühlen auf 75°C Red. Nachreinigung 78°C

Injektionsspülen 3x bei: 65°, 55°, 40° Absäuern bei 40° 1x Spülen bei 30°

Verfahren 1

Ohne Vorwäsche

Heißablass Zwischenspülen 95°C Abkühlen auf 75°C Red. Nachreinigung 78°C

Injektionsspülen 4x bei: 65°, 55°, 40°, 30°

Verfahren 2

Ohne Vorwäsche

Heißablass Red. Nachreinigung 80°C Abkühlen auf 70°C

Injektionsspülen 4x bei: 65°, 55°, 40°, 30°

Verfahren 3

Ohne Vorwäsche

Heißablass Red. Nachreinigung 80°C Abkühlen auf 70°C

Injektionsspülen 3x bei: 70°, 55°, 40°,

Verfahren 4

Ohne Vorwäsche

Heißablass Red. Nachreinigung 80°C Abkühlen auf 70°C

Flottenspülen 70°, 60°, 50° Injektionsspülen 1xbei: 40°

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24

Abb. FB-10: Färbeprogramm für das „Normalverfahren“

Die Färbungen

Die Tabelle FB-8 zeigt die für die folgenden Färbeversuche auf den PES-

Maschenwaren eingesetzten Farbstoffe.

Tabelle FB-8 : Farbstoffe für die modifizierten Färbeversuche nach dem aerodynamischen Prinzip

Rezept Farbe Farbstoff %-Farbst.

4 Grün Resolinblau FGLS 1,40

Palanilgelb 6GN 0,23

11 Rot Resolinrot F3BS 2,00

12 Marine Dianixmarine ER-FS 200 2,00

Färbeprogramm: Normalverfahren

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Zeit (min)

Tem

per

atu

r (°

C)

Vorwäsche

Dampf

Färben

30 min

Red. Nachreinigung

Spülen

15 min

Hilfsmittel zur red. Nachreinigung

HeissablassAusdämpfen

Hilfsmittel u. Farbstoffe

Injektionsspülen :65°C 2 Umläufe ca. 6 min55°C 2 Umläufe ca. 6 min40°C 5 Umläufe ca.15 min30°C 2 Umläufe ca. 6 min

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25

In der Tabelle FB-9 sind die Hilfsmittel für die modifizierten Färbeversuche

zusammengefasst.

Tabelle FB-9: Hilfsmittel für die modifizierten Färbeversuche

Die reduktive Nachreinigung

In der Tabelle FB-10 sind die Bedingungen der reduktiven Nachreinigung bei den

modifizierten Versuchsfärbungen mit den in der Tabelle FB-8 aufgeführten

Farbstoffkombinationen zusammengefasst:

Tabelle FB-10: Reduktive Nachreinigung der modifizierten Polyesterfärbungen

2.6.1 V e r f a h r e n 1

In der Abbildung FB-11 ist das Färbeprogramm für das Verfahren 1 dargestellt.

Hilfsmittel Menge Eulysin S 400 g Alviron OG 3000 ml Persoftal L 1500 ml Dispergator SMS 1500 ml Ludigol AR 1000 ml

Rezept NR. Farbe Verfahren Red. Nachreinigung mit %

Hydrosulfit Natronlauge Reduktionsm. 12 Grün Dampf 0 g 0 ml 0

4 13 Grün Dampf 700 g 700 ml 20 14 Grün Dampf 1050 g 1050 ml 30 15 Rot Dampf 0 g 0 ml 0

11 16 Rot Dampf 700 g 700 ml 20 17 Rot Dampf 1050 g 1050 ml 30 18 Marine Dampf 0 g 0 ml 0

12 19 Marine Dampf 700 g 700 ml 20 20 Marine Dampf 1050 g 1050 ml 30

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26

Abb. FB-11: Färbeprogramm für das Verfahren 1

In der Abbildung FB-12 sind die Waschechtheiten der verschiedenen

Dispersionsfärbungen auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit von

der reduktiven Nachreinigung und bei der Versuchsführung nach dem

Verfahren 1 dargestellt.

Abb. FB-12: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Resolinrot F3 GS

auf PES-Maschenwaren nach Verfahren 1

Verfahren 1 Normalverfahren ohne Vorwäsche

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Zeit (min)

Tem

per

atu

r (°

C)

Dampf

Färben30 min

Red. Nachreinigung

Spülen

15 min

Hilfsmittel zur red. Nachreinigung

Heissablass

Ausdämpfen

Hilfsmittel u. Farbstoffe

Injektionsspülen :65°C 2 Umläufe ca. 6 min55°C 2 Umläufe ca. 6 min40°C 5 Umläufe ca.15 min30°C 2 Umläufe ca. 6 min

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hth

eit

ohne 20% 30% Verfahren 1

Red. Nachreinigung

Waschechtheit von PolyesterfärbungenR11 Resolinrot F3 GS

ohne Vorwäschereduktive Nachreinigung wie Normalverfahren

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27

2.6.2 V e r f a h r e n 2

In der Abbildung FB-13 ist das Färbeprogramm für das Verfahren 2 dargestellt.

Abb. FB-13: Färbeprogramm für das Verfahren 2

In der Abbildung FB-14 sind die Waschechtheiten der verschiedenen

Dispersionsfärbungen auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit von

der reduktiven Nachreinigung und bei der Versuchsführung nach dem

Verfahren 2 dargestellt.

Verfahren2 ohne Vorwäsche/mod. Nachreinigung

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Zeit (min)

Tem

per

atu

r (°

C)

Färben

Dampf

30 min

Red. Nachreinigung

Spülen

15 min

Hilfsmittel zur red. NachreinigungHilfsmittel u. Farbstoffe

HeissablassAusdämpfen

Injektionsspülen :65°C 2 Umläufe ca. 6 min55°C 2 Umläufe ca. 6 min40°C 5 Umläufe ca.15 min30°C 2 Umläufe ca .6 min

Page 28: Institut für Textilchemie I T C - Cleaner Production · Persoftal L 3000 ml 3000 ml 3000 ml Dispergator SMS 3000 ml 3000 ml 4000 ml Ludigol AR 1000 ml 1000 ml Red. Nachreinigung

28

Abb. FB-14: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Resolinrot F3 GS

auf PES-Maschenwaren nach Verfahren 2

2.6.3 V e r f a h r e n 3

In der Abbildung FB-15 ist das Färbeprogramm für das Verfahren 3 dargestellt.

Abb. FB-15: Färbeprogramm für das Verfahren 3

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hth

eit

ohne 20% 30% Verfahren 2

Red. Nachreinigung

Waschechtheit von PolyesterfärbungenR11 Resolinrot F3 GS

ohne Vorwäschereduktive Nachreinigung

nachdem Ausdämpfen

Verfahren3ohne Vorwäsche/mod. Nachreinigung/Spülen reduziert

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Zeit (min)

Tem

per

atu

r (°

C)

Injektionsspülen:70°C 3 Umläufe ca. 6 min55°C 3 Umläufe ca. 6 min40°C 3 Umläufe ca. 6 min

Färben

Dampf

30

15

Hilfsmittel zur red. Nachreinigung

HeissablassAusdämpfen

Hilfsmittel u. Farbstoffe

Red. Nachreinigung

Spülen

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29

In der Abbildung FB-16 sind die Waschechtheiten der verschiedenen

Dispersionsfärbungen auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit von

der reduktiven Nachreinigung und bei der Versuchsführung nach dem

Verfahren 3 dargestellt.

Abb. FB-16: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Dianixmarine ER-

FS auf PES-Maschenwaren nach Verfahren 3

2.6.3 V e r f a h r e n 4

In der Abbildung FB-17 ist das Färbeprogramm für das Verfahren 4 dargestellt.

In der Abbildung FB-18 sind die Waschechtheiten der Dispersionsfärbungen

mit Resolinrot F3 GS auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit von der

reduktiven Nachreinigung und bei der Versuchsführung nach dem Verfahren 4

dargestellt.

In der Abbildung FB-19 sind die Waschechtheiten der Dispersionsfärbungen

mit mit Grünmischung (Rezept 4) auf der Polyester-Maschenware in

Abhängigkeit von der reduktiven Nachreinigung und bei der Versuchsführung

nach dem Verfahren 4 dargestellt.

In der Abbildung FB-20 sind die Waschechtheiten der Dispersionsfärbungen

mit Dianixmarine ER-FS auf der Polyester-Maschenware in Abhängigkeit von

0

1

2

3

4

5

ohne 20% Verfahren 3

R e d u k t i v e N a c h b e h a n d l u n g

W a s c h e c h t h e i t e n v o n P E S - F ä r b u n g e nR 1 2 D i a n i x m a r i n e E R - F S

o h n e V o r w ä s c h e

r e d u k t i v e

N a c h r e i n i g u n g

n a c h

d e m A u s d ä m p f e n

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30

der reduktiven Nachreinigung und bei der Versuchsführung nach dem

Verfahren 4 dargestellt.

Abb. FB-17: Färbeprogramm für das Verfahren 4

Abb. FB-18: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Resolinrot F3 GS

auf PES-Maschenwaren nach Verfahren 4

0

1

2

3

4

5

Wa

sc

he

ch

the

it

ohne 20% 30% Verfahren 4

Red. Nachreinigung

Waschechtheiten von PES-FärbungenR11 Resolinrot F3 GS

ohne Vorwäschereduktive

Nachreinigung nachdem AusdämpfenSpülen modifiziert

Verfahren 4 ohne Vorwäsche/mod. Nachreinigung/mod. Spülen

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

Zeit (min)

Tem

per

atu

r (°

C)

Hilfsmittel u. Farbstoffe

Flottenspülen:70°C 3 Umläufe ca. 6 min60°C 3 Umläufe ca. 6 min50°C 3 Umläufe ca. 6 min

Injektionsspülen:40°C 3 Umläufe ca. 6 min

Färben

Dampf

30

Red. Nachreinigung

Spülen

15

Hilfsmittel zur red. Nachreinigung

HeissablassAusdämpfen

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31

Abb. FB-19: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Grünmischung

(Rezept 4) auf PES-Maschenwaren nach Verfahren 4

Abb. FB-20: Waschechtheit von Dispersionsfärbungen mit Dianixmarine ER-

FS auf PES-Maschenwaren nach Verfahren 4

0

1

2

3

4

5

Was

chec

hth

eit

ohne 20% 30% Verfahren 4

Red. Nachreinigung

Waschechtheiten von PES-FärbungenFarbstoffmischung R4 Grün

ohne Vorwäschereduktive Nachreinigung

nachdem Ausdämpfen

Spülen modifiziert

0

1

2

3

4

5

Wa

sc

he

ch

th

ei

t

ohne 20% Verfahren 4

Reduktive Nachreinigung

Waschechtheiten von PES-Färbungen R12 Dianixmarine ER-FS

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32

E r g e b n i s :

I. Die durch das 100%-Dampf-Verfahren erzielten hohen Waschechtheiten

der PES-Färbungen werden nicht nachteilig beeinflusst, wenn das

Färbeverfahren folgendermaßen modifiziert wird, erhebliche Mengen an

Reduktiosmittel eingespart werden:

(1) Normalverfahren: VORwäsche + REDuktive Nachreinigung

(2) Verfahren 1: ohne VOR + RED

(3) Verfahren 2: ohne VOR + RED isotherm

(4) Verfahren 3: ohne VOR + RED isotherm + Spülen

reduziert

(5) Verfahren 4: ohne VOR + RED isotherm + Spülen

reduziert+ Spülen modifiziert

(s. Tabelle FB-11)

II. Es wird Färbezeit eingespart.

III. Es werden beträchtliche Mengen an Wasser eingespart (ca 1/2)

IV. Ferner werden Heizkosten eingespart.

3. Zusammenfassung

Die Nassveredlung von Webwaren und vor allem Maschenwaren in Strangform stellt

eine bedeutende Verfahrensweise der Textilveredlung dar. In Deutschland werden

etwa 80 % aller diskontinuierlichen Färbungen so durchgeführt. Um den

ökonomischen und ökologischen Anforderungen Rechnung zu tragen, muss das

Flottenverhältnis so klein wie möglich gehalten werden. Eine Färbemaschine, in der

diese Anforderung konsequent umgesetzt ist, ist der sog. “Airflow” (THEN). Sie

beruht auf dem Prinzip des Warentransports durch einen Gasstrom (i.a. Luft), dem

über Düsensysteme fein zerstäubt Farbstoff- und Hilfsmittellösungen zugeführt

werden.

Es gibt aber auch Veredlungsschritte, bei denen ein solches aerodynamisches

System Nachteile hat. Dies ist immer dann der Fall, wenn in der Flotte reduzierende

Bedingungen eingestellt bzw. eingehalten werden müssen, weil durch die große

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Oberfläche und die Verwirbelung der Flotte mit dem Luftstrom ständig Luftsauerstoff

als Oxidationsmedium zugeführt wird. Relevant wird dies vor allem bei der

reduktiven Nachreinigung von Polyester-Dispersionsfärbungen.

Das Ziel des geplanten Verbundprojektes war es, den Luftstrom beim aerodyna-

mischen Stückfärbeprozess, der dem Antrieb der Warenbahn dient, durch einen

reinen Wasserdampfstrom zu ersetzen. Dazu wurden die verfahrenstechnischen und

textilchemischen Voraussetzungen und Konsequenzen erarbeitet. Die

Untersuchungen konzentrierten sich insbesondere auf die reduktive Nachreinigung

von Polyester-Dispersionsfärbungen, wobei in systematischen Arbeiten der

Unterschied zwischen der Verfahrensweise im Luftstrom und im Dampfstrom

erarbeitet wurde.

Die Ergebnisse zeigen, dass beim Einsatz von „Reindampf“ als Warentransport-

medium anstelle von Luft beim Färbeprozess in der Airflow-Färbemaschine für die

reduktive Nachreinigung verschiedener Dispersionsfärbungen wesentlich weniger

(nur noch ~ 10-30 %) Reduktionsmittel (Hydrosulfit/Natronlauge) benötigt wird, um

sehr echte Färbungen zu erhalten. Bei einigen Färbungen wird sogar überhaupt

k e i n Reduktionsmittel mehr benötigt.

Die Einsparung von Hydrosulfit und Natronlauge beim Färbeprozess mit den

zahlreichen untersuchten Farbstoffen bedeutet einen großen ökologischen

Fortschritt und einen wesentlichen Beitrag zum Schutz der Umwelt sowie eine

wesentliche Unterstützung der Textilveredlungsindustrie durch umweltfreundliche

Nassprozesse.

Weiter konnte gezeigt werden, dass beim Einsatz von Dampf durch geeignete

Prozessführung auch sehr viel Wasser, Energie und Zeit eingespart werden können,

nämlich bis zu 50%. Das bedeutet, dass durch dieses aerodynamische Prinzip

neben der Umweltfreundlichkeit und Resourcenschonung insbesondere für die

Textilveredlungsindustrie darüberhinaus beträchtliche ökonomische Vorteile

resultieren.

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4. Verwertungsplan

Neben der Chemikalieneinsparung und der damit verbundenen Reduktion der

Abwasserbelastung ist bei diesem Projekt auch die Energieeinsparung ein

wichtiger Punkt. Der Enegiekostenanteil der Textilveredlungsindustrie ist

nämlich mit 4,4% des Bruttoproduktionswertes mehr als doppelt so hoch wie

im Durchschnitt des gesamten verarbeitenden Gewerbes (2%), so daß

Energieeinsparungen von großer Bedeutung sind. Bei Einsatz von Dampf

anstelle von Luft lassen sich für das Färben von PES-Maschenware nach

einem typischen Prozess (Vorbehandeln, Färben, reduktives Nachreinigen)

folgende Einsparungen abschätzen: Wasser 19%, Wärme 18,5%, Strom

28%. Es bestehen daher sehr gute Aussichten für eine erfolgreiche

Übertragung der luftfreien Warentransporttechnologie im Reindampf in die

industrielle Praxis. Infolge der ökologischen und ökonomischen Vorteile dieses

Verfahrens würden die kleinen und mittelständischen Textilveredlungsbetriebe

in die Lage versetzt, durch die Anwendung technischer Innovationen erheblich

zur Umweltentlastung beizutragen.

5. Ergebnisse von dritter Seite

Es sind zwischenzeitlich keine vorhabenrelevanten Ergebnisse bekannt

geworden.

6. Veröffentlichungen

Es ist eine gemeinsame Publikation von THEN und ITC geplant und in

Vorbereitung.