Das Waschen, Bleichen und Farben der Gespinstfasern.
I. Das Waschen und Bleichen
Alle textilen Rohmaterialien enthalten verunreinigende Bestandteile, wie Schmutz, natürliche
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Mißfarbstoffe, Fette und dergleichen, von welchen sie vor Beginn des Färbens befreit werden müssen. Sie unterliegen daher einem Wasch- und Bleichprozesse. Die üblichen Methoden sind für die verschiedenen Arten von Textilfasern abweichend voneinander, sie sind den jeweiligen Eigenschaften des Materiales angepaßt. - Die Reinigung durch Waschen wird teils aud mechanischem Wege erreicht, durch Reiben, Winden und Drücken unter Wasser, teils mit Hilfe von chemischen Körpern bewerkstelligt, welche auf Verunreinigungen lösend, namentlich auf Fette verseifend wirken, Schmutzteile einhüllen und an der Wiederbefestigung hindern. In diesem Sinne kommen als Waschmittel in erster Linie die Seife in Betracht, ferner die Soda und die Pottasche. - Da eine gleichmäßige und einwandsfreie Färbung der Gespinstfasern in Garn oder in Gewebeform nur nach genügender Vorbereitung des Materiales durchzuführen ist, so muß der Wäscherei große Sorgfalt zugewendet werden.
Ein besonderer Zweig der Wäscherei beschäftigt sich mit der Befreiung fertiger, bereits dem Gebrauch unterworfener waren, von Verunreinigungen, welche durch die Benutzung entstanden sind. Hierher gehört beispielsweise die Reinigung oder das Waschen von Spitzen, Stickereien, von Gardinen, Garderobestücken, Tischdecken u. dgl. Bei der Wäscherei solcher Gegenstände unterscheidet man die Naß- oder Echtwäsche von der chemischen oder Trockenwäsche. Die Naßwäsche wird auch hier im allgemeinen nach den vorstehend angegebenen Grundsätzen und mit denselben Hilfsmitteln durchgeführt. Die chemische Wäsche besteht dagegen im wesentlichen in einer Behandlung mit Benzin und findet besonders bei solchen Geweben Anwendung, welche, wie z. B. feine Damengarderoben, überhaupt gewisse buntfarbige Gegenstände, die Nasßwäsche nicht vertragen. Der chemischen Wäsche folgt alsdann in der Regel das Detachieren, d. h. die Entfernung
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von Flecken auf chemischem Wege, welche bei der Wäsche nicht beseitigt werden konnten.
Bei der Wäscherei von Gespinstfasern, welche sich noch im Rohzustande befinden und eine Veredlung erfahren sollen, ist es in der Regel nich möglich, durch das Waschen allein den erwünchsten Grad con Reinheit und Farblosigkeit zu erreichen. Dem Waschprozeß läßt man daher noch den Bleichprozeß folgen, dessen Aufgabe speziell darin besteht, die natürlichen Farbstoffe, welche dem Fasermaterial ein mißfarbiges Aussehen verleihen, zu zerstören. Das Bleichen vollzieht sich daher unter Abspielung chemischer Vorgänge. Die gebräuchlichen Bleichmittel sind bereits hervorgehoben worden. Bei ihrer Anwendung ist darauf zu achten, daß das Fasermaterial selbst nicht durch zu weitgehende chemische Einflüsse angegriffen und geschädigt wird.
A. Das Waschen und Bleichen der Baumwolle.
Zu unterscheiden ist zwischen dem Waschen und Bleichen von Baumwollgarn und von Baumwollstückware.
a) Behandlung von Baumwollgarn.
Das Garn kann im Strang, in Kopsform in Gestalt von Kreuzpulen oder als Kette gebleicht werden.
Man unterscheidet im Prinzip folgende der Reihe nach auszuführende Operationen:
1. Das Abkochen oder Bäuchen. 2. Das Spülen. 3. Das Chloren. 4. Das Absäuern. 5. Das Spülen nach dem Absäuern. - Das Abkochendes pfundweise zusammengelegten Garnes geschieht in 2° Bé starker Ätznatron- oder Sodalösung in offenen Bäuchkesseln oder
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in Druckkesseln. In offenen Kesseln nimmt das Kochen durchschnittlich 10-12 Stunden, in Druckkesseln etwa 5 Stunden in Anspruch. Danach werden die Garne mit heißem, ferner mit kaltem Wasser gespült, auf der Zentrifuge zur Entfernung des Wassers geschleudert
und gelangen zum Chloren. Zu diesem Zwecke bringt man bei gewähnlicher Temperatur in eine Chlorkalklösung von ¼, ½ bis 1° Bé-Stärke, in welcher im Verlaufe mehrerer Stunden, der Bleichprozeß vor sich geht. Nach dem darauffolgedeb Spülen in kaltem Wasser läßt man die Ware ein schwaches Salzsäurebad
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passieren und spült darauf abermals zur gründlichen entfernung der Säure. Das Waschen und Spülen wird mit hilfe von Maschinen ausgeführt. Eine Garnwaschmaschine, welche das Prinzip veranschaulicht, ist in Fig. 12 abgebildet. Hat die Bleiche ein völlig befriedigendes Ergebnis nicht geliefert, so müssen die Behandlung mit Chlorkalk und die sich anschließenden Operationen wiederholt werden.
Für Garne, welche mit dunklen Farben gefärbt werden sollen, genügt oft schon das Abkochen allein. Nach dem Grad der Bleiche unterscheidet man Halbbleiche und Vollbleiche. Für viele nachfolgende Färbungen genügt eine Halbbleiche.
Das Bleichen von Kopsen und Kreuzpulen fidnet in besonderen Apparaten statt.
Für die Herstellung von Garnen, welche einem nachfolgenden Färbeprozesse nicht unterworfen werden sollen, bläut man in der Wachstampfe mit kleinen Mengen Wasserblau an, um einen Gelbstich zu verdecken und ein schönes, volles Weiß zu erhalten.
b) Behandlung von Baumwollstückware.
Das Vorbereiten von Baumwollgeweben zum Färben ist ein wesentlich schwierigeres wie dasjenige von Garnen. Der Grund liegt in der Vermehrung der bereits vorhandenen natürlichen Verunreinigungen, durch die bem Verweben gebräuchlichen Schlichtemittel wie Stärke, Öl, Talg, Paraffin usw. - Das Bleichen der Stücke kann entweder in Strangform oder in voller Warenbreite wefolgen. Danach unterscheidet man die Strangbleiche von der Breitbleiche. Während die erstgenannte die vorwiegend übliche Form der Baumwollstückbleiche darstellt, kommt die Breit-
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bleiche in solchen Fällen zur Anwendung, wo besonders dicke und schwere Stoffe vorliegen, die dem Zusammen-
fassen in Strangform nicht ausgesetzt werden sollen. Das Verfahren der Strangbleicherei zerfällt in Sengen zur Entfernung von Härchen und Unebenheiten, Entschlichten, Bäuchen, Säuern, Chloren, Ab-
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säuren und Spülen. - Die strangartig zusammengeraffen Stücke durchlaufen zunächst eine miit lauwarmem Wasser gefüllte Waschmaschine und bleiben sodann in Haufenn geschichtet einige Tage liegen, wobei die Webersclichte durch eine Art Gärung in Zersetzung gerät. Neuerdings hat sich als Entschlichtunsmittel das Diastafor, ein an Diastase reiches Malzextrakt, Eingang verschafft. Man netzt die Rohware mit einer 60° warmen 2-5 g Diastafor im Liter enthaltenden Flotte, läßt einige Zeit liegen und spült. - Das nachfolgende Abkochen oder Bäuchen geschieht unter dem Druck von einigen Atmosphären in Kesseln, unter Zusatz von Kalkmilch oder von Natronlauge. Im großen verwendet man gewöhnlich Kessel von 2-3 m Höhe, welche bis zu 10 000 l und mehr fassen können und eine Laugenzirkulation ermöglichen.
Beistehende Figur 13 stellt einen Hochdruckkochkessel mit innerer Zirkulation dar. Die Laugenzirkulation geschieht mittels Pumpe, welche direkt unter den Kessel gesetzt wird. Die Erwärmung der Lauge wird durch eine über dem Kellesboden befindliche Heizschlange bewerkstelligt.
Duech die Abkochung mit Kalkmilch oder Natronlauge werden die am Zeuge haftenden Fette verseift. Die gebildeten Seifen und die übrigen Verunreinigungen werden durch die nachfolgenden Behandlungen entfernt. Zunächst wird die Lauge abgelassen, im Kessel mit Wasser nachgewachsen, worauf man das Zeug aus dem Bäuchkessel in Strangform durch eine Waschmaschine führt, in welcher dasselbe in vielfachen Windungen, durch Pflöcke auseinandergehalten, zwischen zwei Quetschwalzen, hindurchlaufen muß (siehe Fig. 14). Dem Spülen folgt das Absäuern mit ganz verdünnter Salz- oder
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Schwefelsäure kalt oder warm, Chloren mit Chlorkalklösung, nochmaliges Absäuern und gründliches Waschen. Bein Chloren bleiben die Stücke mit einer schwachen Chlorkalklösung getärnkt, in Haufen geschichtet, einige Zeit an der Luft liegen, wo die unter dem Winflußder Kohlensäure frei werdende unterchlorige Säure den Bleichprozeß wesentlich fördert. Bei schweren Waren ist ein zweimaliges Bäuchen geboten. Da, wo eine völlige
Bleiche nicht erforderlich ist, benügt man sich mit einer Halbbleiche ohre Chloren. Die Ware wird alsdann wieder ausgebreitet, und auf besonderen Trockenmaschinen getrocknet.
Auch die Wirkung der Elektrizität hat man für die Zwecke der Baumwollbleiche herangezogen. Läßt man den elektrischen Storm auf die Lösung eines Chlorides, z. B. auf Chlornatrium einwirken, so bildet sich sekundär ein unterchlorigsaures Salz, in diesem Fall unterchlorigsaures Natrium. Solche elektrolytisch bereitete Lösungen zeigen ein vorzügliches Bleichvermögen und lassen sich leicht durch
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Spülen ohne Absäuerung von der Ware entfernen. - Veranlaßt man die Bildung von Hypochlorit in einer Lösung, in welcher sich die zu bleichende Ware bereits befindet, so ist die Wirkung des unterchlorigsauren Salzes im Moment seiner Entstehung eine besonders intensive.
B. Das Waschen und Bleichen von Flachs.
Die Reiningung und das Bleichen von Leinen oder Flachs ist mit größeren Schwierigkeiten verbunden, wie wir ihnen bei der Baumwolle begegnen. Die Gründe finden sich in der außerordentlich starken Einlagerung färbender Substanzen und von Fremdkörpern. Dazu gesellt sich noch die im Vergleich zur Baumwolle geringere Widerstandsfähigkeit der Flaschfaser gegen Alkalien, Säuren und Chlor. Man ist daher der Schonung des Materials wegen genötigt, mit sehr schwachen, deshalb aber weniger wirksamen Lösungen zu arbeiten. Dieselben bringen eine öftere Wiederholung der einzelnen Operationen mit sich und verlangsamen den ganzen Prozeß. Das älteste, auch jetzt noch in großer Ausdehnung betriebene Bleichverfahren für Leinegewebe besteht in der Rasenbleiche in Verbindung mit anderen auf chemischer Grundlage ruhenden Handhabungen, abwechselndem Bäuchen mit Natronlauge und Chloren. Dem Chlroren folgt Säuern und Waschen. Die Rasenbleiche ist wirksamn infolge der Bildung des stark oxydierend und dadurch bleichend wirkenden Ozons. Man nimmt die Entstehung desselben an, bei der Verdunstung des Wassers, mit welchem die Stücke begossen werden, unter dem Einflusse des Sonnenlichtes.
Den verschiedenen Stadien vdes Leinenbleichprozesses und dem in den einzelnen Phasen erreichten Erfolge ent-
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sprechend unterscheidet man in der Praxis die Halbbleiche, Dreiviertelbleiche und Vollbleiche.
In neuerer Zeit sind noch andere Bleichverfahren vorgeschlagen worden.
Soweit für Hanfgarne und Gewebe eine Bleiche überhaupt in Beracht kommt, schließt sie sich in der Ausführungsweise im Prinzip an die Leinenbleiche an.
C. Das Bleichen der Jute.
Die von der der übrigen Pflanzenfasern verschiedene Beschaffenheit der Jutefaser bedingt auch Abweichungen bei der Ausführung des Bleich- und Reinigungsverfahrens. Alkalien müssen möglichst vermieden werden, da sie die Faser zu sehr angreifen. Gewöhnlich bleicht man kurze Zeit mit Chlorkalklösung bei Temperaturen von 28° bis 30°. Nach erfolgter Spülung mit Wasser wird abgesäuert und die Säure durch Auswaschen mit Wasser entfernt. Um noch weitere Aufhellung zu erzielen, wiederholt man die Behandlung mit Chlorkalklösung oder unterwirft der Einwirkung von Kaliumpermanganat und Natriumbisulfit.
D. Das Waschen un Bleichen der Wolle.
Das älteste, unvollkommene Verfahren der Wollwäsche vor der Schur bezeichnet man als Rückenwäsche.
Die größte Menge der im Handel befindlichen Wollen, namentlich die ausländischen Sorten, kommen in völligem Rohzustande mit allen Verunereinigungen auf den Markt und bedürfen von der Verarbeitung einer sehr gründlichen Reinigung. Diese natürlichen Anhaftungen können sehr bedeutend sein und enthalten neben Ausscheidunhsprodukten des Tierkörpers, dem
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sogenannten Wollschweiß, Schmutz und vielfach Pflanzenteile, wie Kletten, Stroh und dergleichen. Der Wollschweiß besteht aus dem Wollfett und den Wollschweißsalzen, namentlich aus Kalisalzen verschiedener organischer Säuren.
a) Das Waschen der losen Rohwolle (Schweißwolle).
Die Entfernung der Wollschweißsalze geschieht durch die Vorwäsche, indem man die Wolle in hohen, mit Siebböden versehenen Zylindern oder besonderen Apparaten mit möglichst weichem Wasser von 45° Wärme behandelt. Die erhaltene Lauge wird zur Trockne eingedamft und der Rückstand verascht. Derselbe kommt als Rohpottasche in den Handel. Dem Vorwaschen oder Entschweißen schließt sich das Entfetten an. Durch zweckmäßige Einrichtungen lassen sich beide Operationen hintereinander in einer Maschine vornehmen. Dieselbe, als Leviathan bezeichnet, besteht aus einer Verwinigung von drei, eventuell vier Bottichen. Im ersten Teile findet die Vorwächse der Rohwolle mit Wasser, im zweiten das Entfetten, die eigentliche Fabrikwäsche, mit gefaultem, dadurch Ammonkarbonat enthaltendem Urin oder mit warmer Seifen- oder Sodalauge statt, im handen, so dienen je zwei demselben Zweck. Die Wolle wird con den Flügeln der Walze a (Fig. 15) gefaßt und untergetaucht, sann von den in der Figur angedeuteten Kurbelrechen gefaßt, gehoben, weitertransportiert und mit Hilfe eines Elevators zwischen zwei Druckwalzen geführt, welche die Wolle ausquetschen. Von da wird dieselbe in die zweite Abteilung weitergebracht.
Nach dem Spülen mit Wasser, welches meist auf besonderen Wollwaschmaschinen beendet wird un die
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noch anhaftende Seifenlauge entfert, wird ausgequetscht oder zentrifugiert, dann in besonderen Trockenapparaten getrocknet.
Die alkalischen Wollwaschwässer können auf Wollfett (Lanolin) verarbeitet werden. Besser führt zur Gewinnung des letzteren die neuerdings vielfach ausgeübte Methode zum Ziele, die Wolle mit flüchtigen Fettlösungsmitteln (Benzin, Schwefelkohlenstoff, Tetrachlorkohlenstoff usw.) zu extrahieren.
b) Das Waschen von Wollgarnen und Wollgeweben.
Der Spinnprozeßm welchem die lose Wolle zunächst unterliegt, fordert einen Zusatz von Fettkörpern. Als sogenannte Spickmittel sind in der Kammgarnspinnerei meist Seifen im Gebrauch, während Streichgarne mit Ölen behandelt werden. Ebenso findet beim Verweben der versponnenen Garne, zum Leimen der Kette, die Verwendung von Schlichtemitteln statt, welche in jedem Falle vor dem nachfolgenden Färben wieder
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entdern werden müssen. Zweck einer gründlichen Garn- und Stückwäsche ist es daher, alle chemischen und auch die unvermeidlichen mechanischen Verunreinigungen wieder zu bezeitigen. - Das Waschen von Wollgarnen geschieht, soweit eine Behandlung mit
kochend heißem Wasser ungenügend ist, in der Regel mit Hilfe von Seife und Soda bei Temperaturen von 35° bis 45° und wird gewöhnlich in viereckigen, mit Dampf geheizten Holzkufen ausgeführt, in welchen sich die einzelnen Strähne quer über Stöcke gehängt befinden. Nach ¼ bis ½ stündigem Umziehen spült man mit Wasser zur Entfernung der Seife und schleu-
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dert in Zentrifugen aus. - Das Waschen (Entgerben) von Wolle im Stück erfolgt unter Benutzung derselben Waschmittel wie sie auch bei den Garnen Verwendung finden. Die Ausführung ist jedoch mit größeren Umständlichkeiten verknüpft und findet entweder in Strangform oder in voller Breite statt. Fig. 16 sellt eine Breitwaschmaschine für Wollgewebe dar. Unter den letzteren unterscheidet man die Streichgarngewebe von den Kammgarngeweben.
Das Streichgarnzeug, auch Loden genannt , bildet vom Webstugl kommend, ein lockeres, weitmaschiges Gewebe, welches zur Herstellung von sichtem Tuche (Buckskinware, Flanell) nach dem Waschen einer Verdichtung und Verfilzung bedarf. Dies geschieht durch den Walkprozeß. Das Walken besteht in einer Knetung oder einer darauf abzielenden maschinellen Bearbeitung des Gewebes in warmer, starker Seifenlösung. Die Kammgarnstoffe werden weniger dem Walkprozesse unterworden. Bei leichteren Waren läßt man dem Entgerben und Waschen meist das Walken und dann das Karbonisieren folgen, schwere Waren werden nach dem Entgerben karbonisiert und dann gewalkt. Entgerben, Walken und Karbonisieren sind Operationen, welche als Vorappretur bezeichnet werden. Dem wewähnten Maßnamen schließen sich als Vorappretur im engeren Sinne das Rauchen, Scheren eventuell Sengen und Dekatieren an.
c) Das Karbonisieren der Wolle.
Das Karbonisieren hat den Zweck, die eingangs erwähnten pflanzlichen Verunreinigungen durch Verkohlung zu zerstören und zu beseitigen, soweit dies auf mechanischem Wege nicht zu erreichen ist. Die Karbonisation wird sowohl bei loser Wolle wie auf Wollgeweben vorgenommen, auch an gefärbten Stücken, soweit die verwendeten Farbstoffe karbonisierecht sind.
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Die Wolle wird mit verdünnter Schwefelsäure, etwa 1-2° Bé. stark imprägniert, abgeschleudert, vorgetrocknet auf 30-45° und dann auf 80-100° erhitzt. Die verkohlten Pflanzenkörper lassen sich leicht von der intakt gebliebenen Wolle durch Klopden entfernen. Es folgen Entsäuren und Spülen.
d) Das Bleichen der Wolle.
Die Wolle kommt sowohl in losem Zustande als ach in Form von Garnen und Geweben nach erfolgter Wäsche zum Bleichen, da auch die beste Naturwolle eine gelbe Färbung besitzt, welche empfinliche Farben stakt beeinträchtigt. Für dunkle Färbungen ist ein Bleichprozeß nicht erforderlich. Als Bleichmittel finden vornehmlich die schweflige Säure und ihr saures Natronsalz, seltener Wasserstoffsuperoxyd oder Natriumsuperoxyd, auch Kaliumpermanganat Verwendung.
Beim Bleichen mit schwefliger Säure werden die Wollwaren in gemauerten, gut verscließbaren Räumen, in feuchtem Zustande der Einwirkung der gasförmigen Verbindung ausgesetzt, welche man durch Verbrennen von Schwefel erzeugt. Nach beendeter Einwirkung lüftet man die Kammern und wäscht die Ware gründlich mit Wasser. Lose Wolle wird vielfach mit einer Lösung von Natriumbisulfit getränkt, ausgequetscht und durch eine schwache Salzsäurelösung hindurchgenommen, welche die schweflige Säure in Freiheit setzt.
Die Oxydationsbleichen mit Wasserstoff oder Natriumsuperoxyd sind teurer, aber dauerhafter als die Schwefelbleiche.
E. Das Abkochen und Bleichen der Seide.
Die geschätzen Eigenschaftren, der Glanz und Griff der Seide, kommen erst dann in vollem Umfange zur
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Entwicklung, wenn dieselbe von dem Serizin oder dem Seidenbast befreit ist. Dies geschieht durch das Abkochen oder Entbasten der Seide. Die entbastete Seide wird mit dem Ausdruck "Cuite" bezeichnet. - Das Entbasten wird in Holzbottichen von geeigneter Große vorgenommen. Dieselben sind mit einer möglichst von überschüssigem Alkali freien Marseiller Seifenlösung zu beschicken. Gewähnlich rechnet man 35 bis 40 Prozent Seife auf Seide. Die Temperatur des Bades, in welches die versponnene Rohseide in Strähnen über Stöcken hängend eingebracht wird, soll etwa 90° bis 95° betragen und sich nicht bis zum Sieden der äßt man ein bis zwei Stunden im Bade. Die heiße Seifenlauge bewirkt in dieser Zeit die Lösung der Serizins, wodurch die Seide ein weißes Aussehen bekommt. Nach der Entfernung aus dem Seifenbade wird mit schwacher Sodalösung nachgespült und ausgerungen, worauf sich das Weißkochen oder Repassieren anschließt. Dasselbe bezweckt die Entfernung der letzten Serizinanteile, nimmt kürzere Zeit in Anspruch und wird in einem schwächeren Seifenbade, sons ebenso wie das erste Abkochen, vorgenommen. Nach erfolgtem Spülen schleudert man in der Zentrifuge aus und streckt die Seide durch Ruck und Schlag, nachdem man dieselbe in Strähnen oder Masten über den Wringpfahl gehöngt hat. Die einzelnen Seidenfäden werden dadurch wieder in eine parallele Lage gebracht. - Das Entbasten von seidenen Geweben, welche aus Grège-Seide hergestellt sind, wird im wesentlichen nach denselben Gesichtspunkten in geräumigen Kufen auf dem Haspel ausgeführt. Gegenwärtig hat sich in der Seidenstrangfärberei vielfach das Verfahren eingebürgert, die Seide
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mit Hilfe heißen Seifenschaumes in besonderen Apparaten zu entbasten, wodurch eine Schonung des Materiales und Zeitersparnis erreicht wird. - Zum Bleichen wird die abgekochte Seide in die Schwefelkästen, gutschließende, gemauerte Kammern, eingebracht, dort abends naß eingehängt und über Nacht der Einwirkung von gasförmiger schwefliger Säure aushesetzt. Nach der Entfernung aus der Schwefelkammer muß tüchtig gewachsen werden. Wasserstoff- und Natriumsuperoxyd kommen in selteneren Fällen als Bleichmittel zur Verwendung.
Das Assouplieren.
Um die Seide vor einem allzugroßen Gewichtsverluste durch das Entbasten zu bewahren, den Faden aber dennoch geschmeidig zu machen und in einen zum Färben geeigneten Zustand zu bringen, unterwirft man die Seide dem sogenannten Assouplierungsprozeß. Das Produkt heißt soupleseide. Der Faden dieser Seide ist dicker wie derjenige der entbasteten Seide und dient vielfach als Einschlagmaterial bei der Herstellung von Geweben.
Das Souplieren besteht in dem Netzen mit Seifenlösung, dem Bleichen in der Schwefelkammer, sowie mit Hilfe einer auf ca. 3° Bé. verdünnten Mischung aus 1 Teil Salpetersäure und 5 Teilen Salzsäure und schließich aus dem eigentlichen Souplieren oder dem Weichmachen. Letzteres wird sehr verschiedenartig durchgeführt. Beispielsweise behandelt man die Seide etwa 1½ Stunde lang in einem Bade, welches 3-4 g Weinstein im Liter enthält und aud 50-55° erhitzt ist. Statt Weinsäure können auch schweflige Säure und Schwefelsäure Verwendung finden.
Unter Ekrüseidei versteht man eine harte Seide, welche mit schwacher Seifenlösung gewachsen und alsdan geschwefelt wurde. Sie besitzt also dast noch den ganzen Bastgehalt.
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Das Entbasten von Tussahseide wird durch Behandlung in einem heißen Sodabade vorgenommen, welchem sich ein heißes Seifenbad anschließt. Das Bleichen geschieht faßt ausschließlich mit Hilfe von Wasserglas und Wasserstoffsuperoxyd oder mit Natriumsuperoxyd und Magnesiumsulfat, eventuell mit Natriumperborat.
II. Das Färben der Gespinstfasern.
1. Allgemeine Betrachtungen.
Zum Ausfärben eines Farbstoffes ist es notwendig, diesen zunächst in Lösung überzuführen. Das Hauptlösungsmittel ist Wasser in kaltem oder heißem Zustande. In Wasser unlösliche Teigfarben werden in möglichst feiner und gleichmäßiger Zerteilung den Farbbädern zugesetzt. Mit der Farbstofflösung werden die Gespinstfasern entweder direkt ohne vorausgegangenes Beizen oder nach erfolgtem Beizprozeß, bei gewöhnlicher oder bei gesteigerter Temperatur, eventuell bei Siedehitze behandelt. Bei der unter diesen Umständen stattfindenden Durchtränkung der Faser mit der Lösung des Farbstoffes findet die Befestigung desselben in irgendeiner Form statt. Die Lösungen führen den Namen Bäder, im großen spricht man außerdem von Farbflotten oder Beizflotten. Je nachdem man eine Färbung in zwei getrennten Bädern, z. B. durch getrenntes Beizen und Färben, oder nur in einem einzigen Bade bewerkstelligt, unterscheidet man z. B. das Zweibadverfahren von dem Einbadverfahren. - Das gleichmäßige Aufziehen eines Farbstoffes auf der Faser wird unterstützt durch sachemäßes Umziehen und geeignete Bewegung des zu färbenden Materiales in der Farbflotte.
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2. Die Theorie des Färbeprozesses.
Die Vorgänge, welche sich bei der Aufnahme der Farbstoffe durch die Gespinstfasern abspielen, haben bis jetzt eine in jeder Beziehung zufriedenstellende Erklärung noch nicht gefunden. Gegenwärtig gibt es etwa fünf Theorien, die chemische, die mechanische, die Annahme einer Diffusion des Farbstoffes in die Zellen der Faser, die Theorie der starren Lösungen und die Ansicht von der Bildung Kolloïder Membranen.
Speziell die chemische Theorie erblickt in dem Zustandekommen einer Förbung vielfach den Vorgang einer Salzbildung, indem sie die sauren oder basischen Eigenschaften und Wirkungen von Textilfasern, welche sich beim Zusammentreffen mit basischen oder sauren Farbstoffen geltend zu machen scheinen, ins Auge faßt. Jedenfalls ist der Vorgang, welcher dem Färben zugrunde liegt, kein einheitlicher. Bei Pflanzen un Tierfasern können wesentliche Unterschiede angenommen werden. Näheres siehe Zacharias, Die Theorie der Färbevorgänge, Berlin 1908.
3. Die Echtheit der Farben.
Due Ansprüche, welche man in bezug auf Dauerhaftigkeit an eine fertige Färbung stellt, richten sich nach den Gebrauchszwecken, welchen die fertige Ware dienen soll. In diesem Sinne kennt man eine Echtheit der Farben. Dieselbe soll den Grad der Widerstansfähigkeit gegen eine Reihe äußerer Einflüsse bezeichnen. Von einer guten Farbe verlangt man z. B. Licht-, Luft- und waschechtheit, d. h. eine genügende Beständigkeit unter der Einwirkung des Lichtes, der Luft und gegen den Einfluß von Seifenlauge. Bekanntlich zeigen viele Farben die unliebsame Eigenschaft, dem Lichte ausgesetzt in kurzer Zeit zu verblassen, zu
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verschießen. Für gewisse Zwecke verlangt man gefärbte Waren mit Schweiß-, Säure- und Alkaliechtkeit, ferner mit Chlor- oder Schwefel- oder Walk- und Bügelechtkeit, Dekatur- und Karbonisierechtheit. Auch die Reibechheit, d. h. das Nichtabfärben beim Reiben eines Stoffes ist wichtig. Zur Berteilung der Echtheitseigenschaften einer Farbe unterwirft man eine Probe des gefärbten Materiales genau denselben Einflüssen, wie sie praktisch in Erscheinung treten.
Kaum dürfte es möglich sein, daß ein Farbstoff alle diese Eigenschaften gleichzeitig auf sich vereinigen wird, und eine solche Forderung wird auch praktisch niemals in Betracht zu ziehen sein. Von Wichtigkeit ist es, daß eine Färbung sich als widerstansfähig genug in der Richtung erweist, in welcher sie am meisten der farbstoffstörenden Wirkung ausgesetzt ist. Die Farbenindustrie und mit ihr die Färbereitechnik ist in der Lage, nahezu allen, auch noch so weit gehenden Ansprüchen an Echtheit der Färbungen zu genügen. Als besonders wertvoll für die Zwecke der Echtfärberei, deren Ziele die moderne Färberei beherrschen, sind die Alizarinfabstoffe, die Schwefelfabstoffe sowie die verschiedenen Klassen der modernen Küpenfarbstoffe.
4. Färbeversuche im kleinen.
Der Anwendung der Farbstoffe im großen geht in der Regel eine Prüfung der Farbstoffe im kleinen voraus, ehe man ihre Benutzung in größerem Maßstabe riskiert. Die meisten der von den Farbenfabriken in den Handel gebrachten Farbstoffe sind keine reinen einheitlichen Verbindungen, sondern Gemische von Farbstoffen mit Verdünnungsmitteln, wie Glaubersalz, Dextrin, Kochsalz. Die einschlägigen Versuche, welche im Laboratorium vorgenommen werden, erstrecken sich daher auf die Ermittlung der Färbekraft des Farb-
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stoffes, auf die Prüfung der Nuance und schließlich auf die Feststellung der Echtheitseigenschaften.
Bei der Vornagme von Färbeversuchen im kleinen bedient man sich zur Aufnahme der Farbbäder gewöhnlich 1-21 fassender Pozellanbecher oder gleichgroßer Bechergläser aus Hartglas. Zum Aufhängen und Umziehen der zu färbenden Strängchen von Baumwolle, Wolle und Seide benutzt man Glasstäbe, welche nebenstehender Figur entsprechend gebogen sind (vgl. Fig. 17). In vielen Fällen han-
delt es sich bei solchen Ausfärbungen im kleinen um den Vergleich eines Farbstoffes mit einem Muster von bekannter Färbekraft, dem sogenannten Typ. Ein Urteil läßt sich nur ermöglichen,wenn die Ausfärbung in beiden Fällen unter Einhaltung genau gleicher Arbeitsbedigungen erfolgt. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Erwärmung der einzelnen Bäder setzt man die Farbbecher nebeneinander in einen kupfernen, mit Wasser teilweise gefüllten, mit Dampf heizbaren Blechkasten (s. Fig. 17), Zur Steigerung der Temperatur über 100° zieht man vielfach eine Füllung dieses Digestoriums mit Chlorcalciumlösung an Stelle des reinen Wassers vor.
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5. Das Färben im großen.
Hand in Hand mit dem Emporblühen und der fabrikmäßigen Entwicklung der Spinnerei- und Weberei-industrie erstand die Färberei als Großbetrieb im Gegensatz zu den in früheren Zeiten üblichen, handwerksmäßigen Kleinbetrieben. Meist begegnen wir den größeren Färbereianlagen daher in solchen Gegenden, wo auch Etablissements der vorgenannten verwandten Industrie ihren Boden gefunden haben. Vielfach gelangen in ein- und derselben Färberei nicht alle Arten von Gespinsten oder Garnen zum Färben. So unterscheidet man Baumwollfärbereien von Wollen- oder Seidenfärbereien. Außerdem gibt es solche Betriebe, welche sich vorwiegend mit dem Färben von Garnen im Strang beschäftigen und solchen Anlagen, die vorwiegend Stückfärberei treiben.
Der größte Teil der Baumwollen und Wollenwaren wird im Stück, weniger in Garnform gefärbt. Vorwiegend als Garne gelangen Seide, Leinen, Jute zum Färben. Baumwolle und Wolle lännen auch in losem Zustande gefärbt werden, Wolle auch als Kammzug, Baumwolle als Kardenband und Vorgarn. Die als Garne gefärbten Waren dienen zur Erzeugung buntfarbiger Gewebe, die alsdann vielfach gleichzeitig Wolle und Baumwolle, oder Wolle und Seide, Baumwolle und Seide enthalten. So entstehen die halbwollenen oder halbseidenen Stoffe, die auch aus ungefärbten Garnen hergestellt und dann in der Halbwollen- und Halbseidenfärberei nach besonderen Grundsätzen gefärbt werden.
a) Die Herstellung von Farbstofflösungen.
Die meisten der in der Färberei gebräuchlichen Farbstoffe werden dem Färber in wasserlöslicher For geliefert. Zum Ansetzen der Farbflotten bringt man die
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Farbstoffe mit heißem Wasser, am besten mit Kondenswasser in Lösung. Man bedient sich dazu kleiner Holzoder glasierter Tongefäße oder bei größeren Mengen mit Dampf heizbarer Kessel. Um klare, klümpchenfreile Lösungen zu erhalten, filtriert man durch Nesseltuch und setzt die erhaltene Lösung dem Wasser in der Färbekufe zu. Manche Farbstoffe erleiden durch ein hartes kalk- oder magnesiareiches Wasser eine Ausscheidung aus ihrer Lösung, weshalb der Beschaffenheit des zum Färben dienenden Wassers entsprechende Aufmerksamkeit zu schenken ist. Soweit es angängig ist, stellt man sich Beiz- und Färbebäder vor dem Einbringen der Ware in die zum Färben bestimmten Kufen und sonstigen Vorrichtungen her. Um jedoch vorgeschriebene Farbentöne genau zu treffen, ist auch in vielen Fällen ein allmählicher Zusatz von Farbstoff zur Flotte während des Färbens erforderlich oder geboten. Farbstofflifernde Hölzer und Pflanzenteile werden entweder mit Wasser erst ausgekocht und die Lösung frisch verwendet, oder man setzt die Hölzer in feingemahlenem Zustande dem Farbbade zu und laugt in demselben aus. Dabei wird durch besondere Vorrichtungen die Verunreinigung des Färbegutes durch den Rohstoff mölichst verhindert.
b) Das Färben lose Fasern.
Gespinstfasermaterialien in losem, nicht versponnenem Zustande werden in der Regel in einfachen, geräumigen kupfernen Kochkesseln mit Handbetrieb ausgefärbt. Nach dem Einfüllen der Färbeflotte wird die vorher genetzte Ware eingetragen und in der Flüssigkeit zwecks gleichmäßiger Durchfärbung in Bewegung gehalten. Zur Erhöhung der Temperatur steht der Kessel
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mit der Dampfleitung in Verbindung, welche in einen den Kessel umfassenden hohlen Mantel mündet. In neuerer Zeit kommen vielfach anderweitige Spezialvorrichtungen zum Färben loser Fasern zur Verwendung. (Siehe Dr. Ullmann, Die Apparatefärberei, Berlin, J. Springer.) Dem Ausfärben folgt das Spülen. Die Ware wird aus dem Kessel entfernt, in Körbe gebracht, darin mit Wasser gewaschen und schließlich in der Zentrifuge ge-
schleudert. Eine Zentrifuge veranschaulicht nebenstehende Abbildung (Fig. 18). Dieselbe enthält einen siebartig durchlochten Zylinder, welcher oben offen ist, aus Kupher besteht und zur Aufnahme der Ware dient. Dieser Zylinder wird von einem eisernen Mantel umschlossen und innerhalb desselben bein Antrieb der Zentrifuge in Bewegung gesetzt. Durch den Druck, mit welchem die Ware durch die Wirkung der Zentrifugalkraft gegen die Wandung des Zylinders gedrückt wird,
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findet das Auspressen der Flüssigkeit statt. Dieselbe findet durch eine Öffnung des Mantels ihren Austritt. Die Figur zeigt eine Zentrifuge für Transmissionsbetrieb.
c) Das Färben von Garnen.
Die Garnfärberei erstreckt sich auf alle Arten von Gespinstfasern. Die Farne werden vornehmlich im Strang gefärbt. Das Baumwollgarn gelangt jedoch häufig auch in Gestalt von Kettenfäden auf einer Walze aufgewickelt in die Färberei. In diesem Falle sind die Fäden, welche die Breite des Herzustellenden Stückes bilden sollen, parallel gelegt und zu einem Bande vereinigt aufgewickelt. In neuerer Zeit ist auch die sogenannte Kopsfärberei, das Färben von Baumwollgarn in Kops- und Kreuzspulenform auf besonderen Apparaten von Bedeutung (siehe Fig. 19).
Vor dem Beginn des Färbens wird die in Strangform vorliegende Ware zunächst stellenweise lose mit Wollgarn gebunden, gefitzt, wie sich der Färber ausdrückt, um einer Verwirrkung der Fäden beim Färben vorzubeigen. Alsdann händt man die Ware strangweise in Reihen auf glatten Stocken auf, welche nebeneinander auf dem Rande der Färbekufe ruhen. In dieser spielt sich der Beiz- bzw. der Färbeprozeß ab. Die Färbekufe ist entweder aus Holz,Eisen oder Kupfer gefertigt. ûber dem festen Boden befindet sich in der Regel ein Siebboden, welcherdie Ware, vor der unmittelbasern Einwirkung des Dampfes, welcher unterhalb des Siebbodens eintritt, schützt. Am Boden ist außerdem ein Abflußrohr angebracht. Über der Kufe, neben dem Dampfzulaitungsrohr a in der Fig. 20 befindet sich ein Hahn b zum Einleiten von frischem Wasser.
Das Färben fer Garne im Strang geschieht meistens noch dirch Handarbeit. Die übliche Methode besteht
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darin, daß Strang mit der Hand angefaßt, aufgehoben und um einen Teil seiner Länge über den Stock geschoben wird, so daß nach mehrmaligem Umziehen diejenigen Teile, welche anfangs oben waren, zu unterst kommen. Mit dem Umziehen ist ein Versetzen der einzelnen Stöcke mit den daraufhängenden Strängen
nach dem Rande der Kufe zu üblich. Bei Zusats von neuen Mengen Farbstofflösung wird das Garn aufgeschlagen, d.h. es wird für kurze Zeit aus dem Färbebottich entfernt. Zu diesem Zwecke legt man die über dem letzten Stocke hängenden Stränge über den Rand der Kufe, die zweite Strangreihe darüber, dann folgt die dritt usf. Nach Zusatz der erforderlichen Farbstofflösung geht man aufs neue mit der Ware in das Bad
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ein. - Die in neuerer Zeit eingeführten Maschinen zur Umgehung der kostspieligen Handarbeit haben diese zum Teil verdrängt. So lifert z. B. die Zittauer Maschinenfabrik A.-G. eine Vorrichtung, bestehend aus einer Farbwanne mit Einkerbungen in dem Seitenwandungen zur Aufnahme der das Garn tragenden Stöcke. Über der Färbekufe bewegt sich auf Schienen ein Wagen hin und her, welcher mit einem die Garne umziehenden Mechanismus versehen ist. - Ist die gewünschte, meist nach
Muster zu beurteilende Färbung erreicht, der Färbeprozeß also beendet, so wird das Garn aus der Flotte genommen, zur Entfernung der anfahtenden Farbstofflösung ausgerungen und gespült. Zum Spülen verwendet man heutzutage an Stelle des Umziehens der Stränge mit der Hand in reinem, womöglich in fließendem Wasser, meistens maschinelle Vorrichtungen. Fig. 21 zeigt eine derartige Garnspülmaschine, welche mit Porzellanträgern, über welche das Garn gehängt wird, versehen ist. Das Wasser wird aus Röhren unterhalb der sich drehenden
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Porzellanträger auf das Garn gespritzt. Auch viele andere Systeme sind anzutreffen. - Das Färben von Stranggarn auf mechanischen Apparaten geschieht nach dem sogenannten Packsystem. Man stzt die Garne z. B. pfundweise fest eingepackt in Behälter, welche ihren Platz in einem Flottenbehälter finden. Durch Pumpen, Injektoren usw. wird ein möhlichst gleichmäßiger Kreislauf des Färbebades durch das Stranggarn bewirkt. - Vor
dem Trocknen sucht man das anhaftende Wasser so weit als möglich zu entfernen. Dies kann durch Ausringen, Quetschen oder Zentrifugieren erreicht werden. Das erstere geschieht meist mit der Hand, mit Hilfe von zwei glatetn Holzstöcken, von welchen der eine massiv, poliert, in der Wand befestigt ist. Den zweiten, bewegklichen Holzstab stekt man durch den ausgestreckten Strang und dreht das Garn, bis alle Flüssigkeit abgetropft ist. Zwecks einer Entwässerung durch Quetschen läßt man die Ware zwischen zwei Walzen, von
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welchen sind die untere in festem Lager bewegt, unter Druck hindurchlauden (siehe Fig.22).
Das Trocknen der von Wasser soweit als möglich befreiten Garne wird in besonderen, durch warme Luft geheizten und gut ventlierten Kammern vorgenommen. Beifolgende Figur veranschaulicht eine Garntrockenmaschine. Die Garne werden über zwei Stangen, von welchen sich die eine nach der Mitte zu, die andere am Umfange befindet, aufgehängt und die Maschine in Umdrehung versetzt (s. Fig. 23).
Kpse und Kreuzpulen werden auf mechanischen Färbeapparaten gefärbt, entweder nach dem Prinzip des obengenannten Packsystems, auf Apparaten des Aufstecksystems, oder nach dem Verfahren der Schaumfärberei (Färben in dem Schaum der Flotte).
d) Das Färben von Stücken.
Das Färben von Stücken geschieht fast ausschließlich mit Hilfe maschineller Vorrichtungen. Ebenso wie das Waschen und Bleichen kann auch das Färben
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von Stückwaren in Strangform oder in voller Breite ausgeführt werden. Die einfachste Vorrichtung besteht in einer Holzkufe, über welcher sich ein Haspel befindet. Das mit beiden Enden verbundene, auf dem letztgenannten ruhende Stück wird durch die Drehung des Haspels forwährend durch die in der Kufe befind-
liche Flotte gezogen. Die Kufe ist mit Dampfzuleitungrohr, sowie mit Abfluß versehen und kann zum Beizen, Färben und Spülen Verwendung finden. - In voller Breite werden namentlich Baumwollstückwaren am bewuemsten in dem sogenannten Jigger gefärbt.
In einer hölzernen oder eisernen Färbekufe, welche unten verengt ist und sich nach oben erweitert (Fig. 24) laufen drei Leitwalzen d, e, f, welche zum Durchführen der Stücke durch die Flotte bestimmt sind. Über der Kufe sind zwei weitere Walzen a und b angebracht, die beiden Hauptwalzen, welche
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zum Aufwickeln der in voller Breite, glatt anliegend durch den Apparat laufenden Ware dienen. Das auf einer der Hauptwalzen zunächst aufgewickelte Stück läuft über die Führungswalzen durch die Flotte nach der zweiten Hauptwalze, wo es wiederum aufgewickelt wird. Durch Umkehrung das Maschinenlaufes findet der Durchgang durch die Flotte in umgekehrter Richtung statt und die leergewordene Walze
dient wieder zum Aufwickeln. Die kleine Walze c dient zum Abquetchen.
Abweichend von der einrichtung des Jiggers ist diejenige der Klotz- oder Pflatschmaschine. Dieselbe dient dazu, Baumwollstückware mit farbstofflösungen oder mit Beizen zu durchtränken. Nach vorausgegangenem Klotzen, zu welchem sich besonders substantive Farbstoffe geeignet erweisen, wird nich gewachsen, sondern sirekt auf Maschinen getrocknet. Über dem Bottich, welcher
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die Flotte aufnimmt, befinden sich zwei Quetschwalzen. Die zwischendurchlaufenden Stücke werden unter Druck von aller überschüssigen Flüssigkeit befreit (s. Fig. 25). Das Färben auf der Paddingmaschine, sowie auf Continuemaschinen (Färben und Waschen usw. auf einer Maschine) möge kurz erwähnt sein.
Das Spülen der fertig gefärbten Stücke geschieht entweder in den zum Färben benutzten Apparaten oder in besonderen Waschmaschinen. Dem Spülen folgt Abquetschen und Trockenen. Dieses kann abhängig von der Art der Gewebe und der Färbungen durch Hängenlassen an der Luft, oder in gut ventilierten Trockenräumen, mit Hilfe der Hotflue, auf Trockenzylindern oder auf Spannrahmenmaschinen bewerkstelligt werden.
Durch die verschiedenartigen Behandlungen, welchen die Stücke während der Dauer des ganzen Färbeprozesses unterworfen werden müssen, ist ein Einlaufen derselben unvermeidlich. Um die ursprüngliche Breite wieder herzustellen, läßt man die Stücke glatt ausgebreitet in feuchtem Zustande über besondere Maschinen, die sogenannten Streck- oder Spannmaschinen laufen, welche sie unter dem Einflusse von unten her zugeführet warmer Luft auch gleichzeitig trocken verlassen. Die Strekmaschine ist daher auch gleichzeitig eine Trockenmaschine.
e) Wahl der Farbstoffe.
Die Auswahl der zur Hervorbringung bestimmter Farbentöne erforderlichen Farbstoffe bleibt dem Färber überlassen. Bei der ungeheuren Fülle derselben, welche heutzutage zur Verfügung stehen, kann eine Verlegenheit nicht eintreten. Die Anwendung dieser oder jener Vertreter von Farbstoffklassen richtet sich nach den Wün-
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schen des Auftraggebers bezüglich des Preises der Ware, ist abhängig von dem Ansprüchen, welche man an die Echtkeit der Färbung stellt und richtet sich schließlich nach der Natur des zu färbenden Gespinstfasermateriales. So gibt es beispielsweise Farbstoffe, welche vornehmlich in der Seidenfärberei oder in der Wollfärberei Verwendung finden, während sie für Baumwolle wenig oder gar nicht in Frage kommen und umgekehrt. Obwohl man in vielen Fällen mit der Verwendung von einem Farbstoff auskommen kann, um eine bestimmte Farbe, z. B. rot, blau, grün, zu erzeugen, ist man zum Hervorbringen von Mischtönen oder zum Nuancieren stets auf dem gleichzeitigen Gebrauch mehrerer Farbstoffe angewiesen.
6. Das Färben mit Teerfarbstoffen.
A. Das Färben der Baumwolle.
a) Das Arbeiten auf ungeveizter Baumwolle.
Die neuere Zeit bereicherte den Farbstoffschatz mit einer Fülle von Farbstoffen, welche imstande sind, die Baumwollfaser ohne Mitwirkung von Beizen in vollen Tönen mehr oder weniger seifen- und lichtecht anzufärben. Im hinblick auf ihren chemischen Charakter werden diese substantiven oder direkten Baumwollfarbstoffe Benzidin oder Diaminfarben genannt. Auch die bereits erwähnten Schwefelfarbstoffe finden hier ihre Stelle. Die Küpenfarbstoffe sind ebenfalls Farbstoffe, welche ohne Hilfe einer Beize, wenn auch nach einem von dem gewöhnlichen abweichenden Färbeverfahren auf der Faser fiziert werden.
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Direkt färbende Baumwollefarbstoffe.
Man färbt unter Zusatz von neutralen Salzen wie Glaubersalz ode Kochsalz, auch häufig unter Zugabe von Seife oder Soda im kochenden Bade. Die Salzzusätze zum Färbebade begünstigen die Abscheidung des Farbstoffes auf der Faser. Das zuzusetzende Salzwuantum richtet sich dementsprechend nach der beabsichtigten Tiefe des gewünschten Farbtones. So verwendet man z. B. für helle Töne etwa 0,5 bis 1% Soda, 0,5 bis 1 % Seife, Türkischrotöl, eventuell Monopolöl, für mittlere und dunkle Nuancen 1 bis 2 % Soda, 10 bis 20% Glaubersalz oder Kochsalz. Statt Glaubersalz kann auch phosphorsaures Natron benutzt werden. Die angegebenen Prozente beziehen sich, wie auch an anderen Stellen, auf das Gewicht der zu färbenden Ware.
Farbstoffe dieser Art sind: Diaminechtgelb A pat. [C], Diaminorange [C], Baumwollbraun [C], Diaminrot [C], Oxydiaminviolett [C], Diaminblau [C], Diamintiefschwarz [C], Benzopurpurin [By], Hessischpurpur [By], Dianilgelb [M] u. a.
In vielen Fällen werden die fertigen Färbungen mit Metallsalzen nachbehandelt, um die Licht- und Waschechtheit zu erhöhen. Auch kann die bereits mit Metallsalz behandelte Ware nochmals zum Nuancieren nachgefärbt werden. Zu diesen Zwecken geeignete Metallsalze sind Kupfervitriol, Kaliumbichromat, Fluorchrom, auch Tonerdesalze. Man arbeitet in heißem, eventuell auch in lauem Bade unter Zusatz von Essigsäure. In der Regel bewirken die Metallsalze eine Änderung des Farbstones. Beispiele von Farbstoffen sind: Chrysamin [By], Benzo-Azurin [By],
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Baumwollgelb [B], Oxaminrot [B], Oxyaminschwarz [C], Diaminreinblau [C], Diamineralschwarz [C], Diamingrün [C].
Eine Erhöhung der Farbenintensität und der Wasch-, Walk- und Säureechtheit erreicht man bei direkten Baumwollfarbstoffen, welche dreie Amidgruppen enthalten vielfach in folhender Weise. Die farbstoffe weden in gewähnlicher Weise ausgefärbt, dann auf der faser diazotiert und die erhaltene Diazoverbindung mit Aminen oder Phenolen zu neuen Azofarbstoffen vereinigt, entwickelt. Farbstoffe dieser Art sind: Primulin, Dianilbraun [M], Dianilschwarz [M], Dianildunkelblau [M], Diazobordeauz (E. A.) [By], Diazoviolett [By], Brillantazurin [By], Diaminbraun [C], Diaminogenblau [C], Diaminheliotrop [C] und andere.
Zum Entwickeln der Farbstoffe benutzt man vorzugsweise β-Naphthol, Resorzin, Phenol, Naphthylamine und Abkömmlinge derselbem, auch Verbindungen ähnlicher Art, die unter dem Namen Blauentwickler, Bordeauzentwickler usw. im Handel sind.
In naher Beziehung zu dem Entwicklungsverfahren steht das sogenannte Kupplungsverfahren. Dasselbe bietet im Vergleich mit dem vorigen Verfahren der Vorteil, daß seine Handhabung in einem Bade vergenommen werden kann. Die erzielten Färbungen sind sehr gut waschecht und zeichnen sich im allgemeinen auc durch herborragende Säureechtheit aus. Man geht von Färbungen direkter Baumwollfarbstoffe aus, welche freie Amidgruppen enthalten und die Fäigkeit besitzen, sich mit Diazoverbndungen, die unabhängig von der Faser im besonderen Bade hergestellt sind, zu neuen Azofarbstoffen zu vereinigen. Der hauptsächlich in diazotiertem Zustande zum Kuppeln gebräuchliche Körper ist das Paranitranilin. Die fertige Diazoverbindung wird von den Farbenfabriken unter dem Namen Nitrazol, Azophorrot, Nitrosaminrot in den Handel gebracht. Nach dem Färben wird die Baumwolle in dem kalten, das diazotierte Paranitralin enthaltenden Bade eine halbe Stunde lang bearbeitet. Farbstoffbeispiele sind: Benzonitrolbraun G [By], Diaminnitrazolbraun N [C], Naphthylamintiefblau R [K], Baumwollbraun [C],
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Chloramin - Orange G [By], Benzobraun (BX) [By], Pluto-Orange G [By].
Eine Erhöhung der Echtheitseigenschaften erzielt man bei manchen, namentlich roten Dianilfarbstoffen der Farbwerke Höchst durch die Solidogennachbehandlung. Für einige Diaminfarbstoffe von Cassella ist eine Nachbehandlung mit Formaldehyd-Chromkali vogeschlagen.
Die Schwefelfarbstoffe.
Bei dem hohen Gehalt der in Betracht kommenden Farbstoffe an Schwefel ist die Verwendung von kupfernen oder vor Messinggefäßen ausgeschlossen. Als Lösungsmittel dient Wasser unter Zusatz von Schwefelnatrium. Um den Farbstoff zum Aufgehen auf die Faser zu zwingen, ist ferner die Beihilfe von Salzen, wie Kochsalz, Soa, Glaubersalz, welche dem Bade zugesetzt werden, weforderlich. Das Färben vollzieht sich im allgemeinen derart, daß man nach dem Aufkochen des mit den nötigen Zusätzen beschickten Färbebades mit der Ware eingeht und nahe der Kochtemperatur ausfärbt. In vielen Fällen wird auch in lauwarmem oder in kaltem Bade gearbeitet. Nach erfolgtem Färben muß die überschüssige Farbflotte sofort entfernt und dann gründlich gewachsen werden. Man versieht daher alle zum Färben mit Schwefelfarbstoffen in Betracht kommenden Apparate mit Vorrichtungen zum Abquetschen. Diese Maßnahmen sind im Intresse gleichmäßiger Färbungen unerläßlich. Das Arbeiten hat stets in hölzernen oder eisernen Gefäßen zu geschehen.
Zur erhöhung der Licht- und Wetterechtkeit wird vielfach mit Kaliumbichromat oder mit Kupfervitriol unter Zusatz von Essigsäure nachbehandelt. Schwarze und blaue Schwefelsfarbstoffe können als Untergrund für Indigo und Anilinschwarz dienen, wodurch Töne von großer Schönheit und Echtheit erzielt werden, auch lassen sich Färbungen mit
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Schwefelfarbstoffen mit basischen Farbstoffen überfärben und dadurch nuancieren. Die Schwefelfarbstoffe sind durch hohe Licht- und Waschechtheit ausgezeichnet.
Hierher gehören: Immedialorange [C], Kryogengelb R [B], Katigengrün 2 B, Immedialblau C [C], Melanogenblau [H], Schwefelblau (L) extra [A], Eklipsblau B und R [Gg], Cachou de Laval [P], Immedialbraun B [C], Immedialschwarz G extra [C], Schwefelschwarz T [A]. Thiogenbraun M., Thiogenviolett M.
Zuweilen sind Schwächungen der mit Schwefelfarbstoffen gefärbten Waren beobachtet worden, welche auf die Bildung von Schwefelsäure durch Oxydation des in dem Farbstoffmolekül enthaltenen Schwefels zurückgeführt werden. Man sucht solche Schäden beispielsweise durch nachträgliche Behandlung mit Natronsalzen unschädlicher organischer Säuren (Milchsäure, Weinsäure) zu umgehen, welche die freie Schwefelsäure binden.
b) Das Arbeiten auf gebeizter Baumwolle.
Basische Farbstoffe.
Da die basichen Farbstoffe von der Faser nicht direkt aufgenommen werden so bedarf man zu ihrer Befestigung einer Beize. Zum Beizen dienen vorwiegend Tannin und andere gerbstoffhaltige Materialien wie Sumachblätter, Sumachextrakt oder Galläpfel in Verbindung mit Metallsalzen. In erster Linie sind Salze des Antimons, besonders Brechweinstein (Antimonkaliumtartrat), dann auch das Antimonsalz (Doppelsalz von Antimonfluorid mit Ammoniumfluorid), Patentsalz, Antimonin gebräuchlich. Ferner werden Salze des Zinns, der Tonerde und des Eisens angewandt. Je nach der zu erzielenden Tiefe des Farbtones achwankt die Menge des Tannins, welche dem Beizbade
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zugesetzt wird. Die beträht für helle Töne etwa 1½ bis 2%, für dunkle etwa 4-5% auf das Gewicht der Ware berechnet. Zur Vornahme des Beizens geht man mit der ausgekochten Baumwolle in das heiße Tanninbad ein, zieht mehrmals um und läßt schließlich mehrere stunden oder über Nacht darin ruhen. Danach wird abgewunden und direkt in das lauwarme Brechweinsteinbad gebracht, welches etwa die Hälfte des Gewichtes von Tannin an Brechweinstein enthält. Nach halbstündigen Verweilen in dem Bade bei gewöhnlicher Temperatur wird gespült. Das nachfolgende Färben wird in besonderem Bade vorgenommen.
Dasselbe enthält zunächst nur einen Teil der notwendigen Farbstofflösung und einen kleinen Zusatz von Essigsäure. Nach zehnminutenlangem Umziehen bei gewöhnlicher Temperatur wird aufgeschlagen und weitere Farbstofflösung hinzugegeben. Die Färbung beendigt man sodann unter langsamer Temperatursteigerung bis auf 60°.
Von Eisensalzen dienen in Verbindung mit Gerbstoffen zur Herstellung dunkler Farben das holzessigsaure Eisen und Eisenvitriol.
Die Vorzüge der auf Tanninantimonbeize gefärbten basischen Farbstoffe bestehen in der Lebhaftigkeit der Nuance und in großer Waschechtheit. Als Nachteile sind die in vielen Fällen geringe Lichtexhtheit und mangelhafte Reicbechtheit hervorzuheben.
Farbstoffe, welche hierher gehören, sind: Diamantfuchsin, Neufuchsin [By], Rhodamin B [By], Dafranin, Auramin, Brilliantgrün, Methylviolett, Viktoriablau, Bismarckbraun, Phosphin, Malachitgrün, Chrysoidin A [M], Rosolan [M], Auramin, Janusblau M. usw. DieEchtheit der Färbungen kann durch Nach-
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behandlung in Tannin und Antimonsalz erhöht werden. Substantive Baumwolllfarbstoffe können der Befestigung von basischen Farbstoffen dienen.
Einzelne basische Farbstoffe liefern auch aud ungebeizter Baumwolle vollausehende Färbungen. Dieselben stehen hedoch in bezug auf Echtheit und Schönheit hinter den oben genannten zurück. Z. B. Viktoriablau B [B], Viktoriablau 4 R [B], Indoinblau BB [B], welche unter Zusatz von schwefelsauerer Tonerde zur Flotte ausgefärbt werden.
Alizarinfarbstoffe.
Das Alizarin und seine Abkömmlige nehmen unter den Beizenfarbstoffen eine besonders wichtige Stelle ein. Der älteste Farbstoff ist das Alizarinrot, welches mit dem Purpurin zusammen den färbereitechnisch wirksamen Bestandteil der Krappwurzel ausmacht. Je nach der Wahl der gebräuchlichen Beizen lassen sich mit den Alizarinen verschiedene Farben hervorbringen, welche infolge ihrer ausgezeichneten Echtheit und Fülle von hoher Bedeutung für die Färberei geworden sind. Als Beizen dienen vornehmlich Aluminium-, Chrom- und Eisensalze in Verbindung mit Kalksalzen. Auf chromgebeizter Baumwolle erhält man mit Alizarin Bordeauxfarben, auf eisengebeizter Ware dagegen mehr violette Töne. Im Vodergrunde steht die Tonerdekalkbeize, welche zur Erzeugung von Türkischrot verwendet wird. - Das Färben mit Alizarin wird gegenwärtig fast nur noch mit dem künstlich hergestellten Farbstoff vorgenommen, die damit hergestellen Nuancen sind lebhafter und reiner wie die mit Krapp erzeugten, die Handhabung ist einfacher und der Preis ein geringerer. Baumwolle wird sowohl als Garn wie auch als Stückware zum Türkischrotfärben herangezogen. Man unterscheidet das Altrotverfahren und das Neutrotverfahren.
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Zur Herstellung von Altrot behandelt man mehrmals mit einer Emulsion aus ranzigem Olivenöl, Tournantöl genannt, und aus wässeriger Sodalösung und trocknet nach jeder Bearbeitung bei 60°. Diese wiederholte Einwirkung der Bäder vezweckt, die Baumwolle durch Aufnahme von Öl in einen zur Bindung von Tonerdebeize und von Alizarinfarbstoff geeigneten Zustand überzuführen. Um den auf der Faser vorhandenen Überschuß von Öl zu entfernen, schließt man zunächst dem Ölen eine Nachbehandlung mit schwacher Pottasche oder Sodalösung an. Dieselbe ist erforderlich, um die Bildung einer späteren schlecht befestigten, zum Abschmutzen neigenden Farbe zu verhindern. Darauf weicht man in Wasser ein, trocknet und bringt in ein Tannin- oder Sumachbad. Das Tannieren erhöht die Reinheit der später erhaltenen Farbe, Schließlich folgt das Einlegen der Ware in ein mit Soda abgestumpftes Alaunbad oder ein solches von schwefelsaurer Tonerde und nach gutem Auswachsen das Färben mit Alizarin. Das letztere bewerkstelligt man durch langsames Antreiben der Temperaturdes Färbebades bis zum Kochen. Die Ware beläßt man ½-1 Stunde bei dieser Temperatur. Zum Ansetzen des Färbebades findet kalkhaltiges Wasser Verwendung (siehe unten). Endlich folgt das Avivieren mit Soda, Seife und Zinnsalz für Gelbstich, mit Seife und Soda für Blaustich.
Zur Herstellung von Neurot benutzt man das Türkischrotöl. Seine Anwendung bedingt eine wesentliche Abkürzung des ganzen Prozesses, die fertige Färbung bleibt jedoch in bezug auf Reib- und Chlorechtheit hinter dem Altrot zurück. Nach zweimaligen Imprägnieren der Baumwolle und nachfolgenden Trocknen kann die Tonerdebeize fixiert werden. Vielfach benutzt man
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die esiigsaure Tonerde. Öl- und Beizoperationen können für satte Töne wiederholt werden. Dem Beizen folgt das Abkreiden in einem warmen Bade mit Schlemmkreide, worauf sich das Färben anschließt. Bei diesem ist der Kalkgehalt nicht ohne Bedeutung, da es sich in der fertigen Färbung um die Bildung eines Lackes aus Alizarin, fettsauer Tonerde und Kalk handelt. Wässer von 5-8 Härtegraden genügen im allgemeinen für die Türkischrotfärberei. Bei weicheren Wässern macht man Zusätze von essigsaurem Kalk zu dem Färbebade. Ähnlich liegen die Verhältnisse beim Färben von Alizarinrot, Alizarinorange, Alizarinmarron auf gebeizter Baumwolle, während andere Alizarinfarben durch Kalk leicht in ungünstiger Weise beeinflußt werden können. Da wo dies der Fall ist, korrigiert man das Wasser durch Zusatz von Essigsäure. Die letzte Operation des Färbeprozesses besteht, wie bei dem Altrot, in dem Schönen. Dasselbe bezweckt, der fertigen Ware ein lebhafteres und gefälligeres Aussehen zu erteilen, und wird durch zweimalige Behandlung mit heißer Seifenlösung bewerkstelligt.
Das Alizarin des Handels besteht in der Regel aus Gemischen von nahe verwandten Körpern. Neben Alizarin sind namentlich das Anthrapurpurin und das Flavopurpurin hervorzuheben. Die fabriken liefern die gebräuchlichen Marken als Teige oder Pasten, die neben Wasser 20-40% Farbstoff enthalten. Die Verteilung des in Wasser unlöslichen Farbstoffes ist in diesen Präparaten eine äußerst feine und bildet die Grundbedingung für ein gleichmäßiges Aufziehen auf die Faser. Der Farbstoff wird dem Färbebade in Wasser suspendiert zugesetzt. Die Badische Anilin- und Sodafabrik bringt folgende Marken in den Handel: Alizarin G., D., G1, V2, Alizarin V1, neu, SX, RG. usw. Andere Alizarinfarbstoffe sind: Alizarinorange, Alizarinmarron, Alizarinblau, Anthrazenbraun, Anthrazenblau, Gallerin usw.
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c) Farbstoffe, welche auf der Faser gebildet werden.
Farbstoffe, welche in Wasser unlöslich, durch hervorragende Echtheitseigenschaften jedoch ausgezeichnet sind, können nutzbar gemacht werden, indem man ihr Entstehen aus Lösungen auf der Faser ermöglicht. Ein unlöslicher Azofarbstoff dieser Art ist das Paranitranilinrot (siehe S. 84). Auch das Nitrosoblau der Farbwerke Höchst aus Nitrosodimethylanilin und Resorzin kann hierher gerechnet werden.
Ein Schwarz, welches in der Baumwollfärberei viel hergestellt wird infolge seiner besonderen Etchtheit und Schönheit, ist das Anilinschwarz. Der Echtheit gegen licht Luft, Alkalien und Säuren steht als Nachteil die vielfach in Ercheinung tretende Schwächung der Baumwollfaser entgegen, welche jedoch bei sorgfältiger Arbeitsweise auf ein Minimum herabgemindert werden kann. Der farbstoff wird durch Oxydation des Anilins auf der Faser selbst erzeugt. Man unterscheidet das Einbadschwarz, das Oxydationsschwarz und das Dampfschwarz. Zue Herstellung das erstgenannten wird das Bad beschickt mit Anilin, Salzsäure, Wasser und Kaliumbivhromat. Das Garn wird in dieser Flüssigkeit ½ Stunde bei gewöhnlicher Temperatur umgezogen, worauf man langsam auf 60° erwärmt und bei dieser Temperatur die Färbung beendet. Schließlich wird gut gespült und in lauwarmen Bade geseift. - Zur Erzeugung von Oxydationsschwarz wird die Baumwolle zunächst in einem Bade behandelt, welches Anilin oder besser salzsaures Anilin und Kaliumchlorat enthält. Die Anilinsalzbäder bekommen stets noch einen Zusatz von Kupfersalzen, entweder von Kupferfsulfat oder von Kupferazetat,
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welche die Ozydationswirkung vegünstigen. Darauf führt man die weitere Oxydation durch Verhängen der Ware unter dem Einflusse warmer Luft herbei. Die nach dem Verhängen bei 30-40° schwärzlich aussehende Baumwolle wird zur völligen Entwicklung des Schwarz bei 60° in einem Kaliumbichromatbade umgezogen und zum Schlusse wieder geseift und getrocknet. Das Einbadschwarz bleibt in bezug auf Schönheit hinter dem Oxydationsschwarz zurück, auch besitzt das erstgenannte die unangenehme Eigenschaft des Abrußens sowie einen rauhen Griff. - Das Dampfanilinschwarz, bei welchem man den Farbstoff durch Dämpfen, d. h. unter der Einwirkung von Wasserdampf entwickelt, hat für die Färberei weniger Bedeutung, spielt aber dafür in der Druckerei eine wichtige Rolle.
Zur herstellung sehr tiefer Schwarztöne ist es öfter üblich, die Garne vor der Erzeugung des Anilinschwarz mit zweckentsprechenden substantiven oder Schwefelfarbstoffen zu grundieren. Ein sehr haltbares, die Faser nich angreifendes Schwarz ist das Diphenylschwarz der Höchster Farbwerke.
d) Küpenfarbstoffe.
Unter dieser Bezeichnung versteht man Farbstoffe, welche unter der Einwirkung alkalischer Reduktionsmittel in lösliche Verbindungen, sogenannte Leukoverbindungen übergehen. Diese werden von der Faser aufgenommen und verwandeln sich durch Oxydation, durch den Einfluß des Luftsauerstoffes, wieder zurück in den urspünglich vorhandenen, in Wasser unlöslichen Farbstoff, welcher der Faser die entsprechende Färbung verleht. Die in diesem Sinne zum Färben dienende Flüssigkeit heißt man Küpe. Der älteste Küpenfarbstoff ist der Indigo, beziehungsweise das jetzt synthetisch hergestellte Indigopräparat der Farbenfabriken. Die Leuko-
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verbindung des Indigo heißt Indigoweiß, welche in der Indigoküpe erzeugt wird. Für die Zwecke der Baumwollfärberei sind fünf verschiedene Küpenformen möglich, die Eisenvitriolküpe, die Zinkkalkküpe, die Hydrosulfitküpe, die Zinkbisulfitnatron- oder Kalkküpe und endlich die Gärungsküpe. Jeder Küpenform liegt das Prinzip zugrunde, das Indigoblau durch Reduktion in Indigoweiß überzuführen.
Das Ansetzen der Küpen wird in Regel so vorgenommen, daß man den feingemahlenen Indigo mit dem Reduktionsmittel z. B. Eisenvitriol und gelöschtem Kalk und verhältningsmäßig wenig Wasser zusammenbringt, auf der norwendigen Temperatur erhält und diese sogenannte Stammküpe nach erfolgter Reduktion in die eigentliche Färbeküpe überführt, welche ein entsprechend großes Quantum Wasser enthält. Dieses wird zuvor vorgeschärftm d.h. bekommt einen kleinen Zusatz des betrefeenden Reduktionsmittels, um den darin enthaltenen Sauerstoff zu binden. Die gebräuchlichen Indigoküpen haben gewöhnlich eine gelblich bräunliche Farbe, an der Oberfläche eine gelblich bräunliche Farbe, an der Oberfläche bildet sich ein durch die Oxydationswirkung der Luft entstehender blauer Schaum, die Blume. Den chemischen Vorgang in der Eisenvitriolküpe erklärt man aus der Reduktionswirkung des durch den gelöschten Kalk entstehenden Eisenoxydulhydrates beim Übergang in Eisenoxydhydrat.
Für die Reduktionswirkung der Zinkkalkküpe gilt folgende Reaktionsgleichung:
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Zum Ansetzen der Hydrosulfitküpen bedient man sich des Käuflichen Natriumhydrosulfites in einer Seiner Handelsformen.
Bei der Zinkbisulfinatron- oder Kalkküpe kommt es zur Bildung von Hydrosulfit, welches dann die Reduktion besorgt; bei der Gärungsküpe erreicht man dies durch den bei der Gärung entstehenden Wasserstoff. Die Hydrosulfitküpe, die modernste Art der Reduktion, hat den Vorzug, daß sie wenig oder gar keinen Niederschlag besitzt und die Flüssigkeit selbst als reduzierendes Agens wirkt. Sämtliche Küpen müssen alkalisch reagieren. Beim Ansetzen der Stammküpen hält man die Temperatur durchsnittlich auf 40-50°C. Die Baumwolle kommt als Stranggarn, in Form von Kopsen und Kreuzpulen, namentlich aber in Stückform, zum Färben. Zum Ansetzen der Küpen im großem dienen viereckige Stein- oder Holzgefäße von beträchtlicher Tiefe, welche häufig in den Boden eingelassen sind. Kopse und Kreuzpulen werden auf besonderen Apparaten gefärbt. Für die Stückfärberei kommt die Tauchküpe und die Continueküpe in Betracht. Im ersten Falle spannt man die Gewebe spiralförmig auf den sogenannten Sternreifen und senkt diesen mehrere Minuten unter die Küpenflüssigkeit. Nach dem Hochziehen bleibt das Stück bis zur eingetretenen Oxydation (Vergrünnung) ca. 10-15 Minuten an der Luft hängen, wird dann gestpült, eventuell z. B. bei kalkhaltigen Küpen auch abgesäuert und getrocknet. Je nach der gewünsch-
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ten Farbtiefe lönnen mehrere Züge gegeben werden. Das Ausfärben wird bei gewöhnlicher Temperatur vorgenommen. Bei der Continueküpe führt man die Gewebe mit Hilfe eines Rollsystems durch den Küpenbehälter, quetscht ab und führt auf oberhalb der Küpe angeordneten Rollen zum Oxydieren.
Der von den Farbenfabriken in den Handel gebrachte syntetische Indigo erscheint teils in Pulverform, als etwa 96-98 prozentiges Präparat, teils als etwa 20 prozentige wässerige Paste.
Die letzten Jahre haben den Farbstoffschatz mit einer großen Anzahl Küpenfarbstoffe bereichert. Unter diesen sind zunächst die Abkömmlinge des Indigo selbst, die indigoiden Farbstoffe, methylierte, bromierte, chlorierte Indigoverbindungen zu nennen, Körper von ganz hervorragenden Echtheitseigenschaften. Z. B. Indigo M. L. B. / R, RR, T, Cibablau usw., Indigo 2 B, 4 B, 5 B, 6 B usw. Zu erwähnen sind ferner die thioindigofarbstoffe, Thioindigorot, Thioindigoscharlach, Thioindigobraun usw. und die Höchster Heliodonfarbstoffe, welche zur Erzeugung von Gelb, Orange, Rot, Rosa, Braun und Violett mit Hilfe der Hydrosulfitmethode Verwendung finden.
Außergewähnlich licht- und waschechten Färbungen begegnen wir in den mit Indanthrenfarbstoffen gefärbten Waren. Diese Farbstoffklasse wurde im Jahre 1901 von der Badischen Anilin- und Sodafabrik in den Handel gebracht und bereits so vielgestaltig erweitert, daß mit diesen Farbstoffen jede Färbung mit Ausnahme enes leuchtenden Rot hergestellt werden kann. Die Ausfärbung geschieht in der Hydrosulfitküpe. Küpenfarbstoffe von hervorragender Echtheit sind endlich die Algolfarbstoffe der Elberfelder Farbwerke und die Ciba-
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farbstoffe der Chemischen Industrie in Basel, letztere im wesentlichen wieder Indigoabkömmlinge, Indanthren- und Algolfarbstoffe Abkömmlinge des Anthrachinons
B. Das Färben der Wolle.
Unter den Gespinstfasern zeigt die Wolle in ganz hervorragender Weise die Fähigkeit, sich mit Farbstoffen zu vereinigen. So lassen sich z. B. die substantiven Baumwollfarbstoffe auch auf der Wollfaser sirekt befestigen, saure und basische Farbstoffe bedürfen zur Ausfärbung keines vorausgehenden Beizprozesses. Die Alizarinfarbstoffe dagegen erweisen sich auch in der Wollfärberei als Beizenfarbstoffe.
a) Basische Farbstoffe.
Das Färbebad enthält die Farbstofflösung mit einem kleinen Zusatz von Essigsäure. Ein schwacher Säurezusatz verhindert die farbstoffausfällende Wirkung erdalkalikarbonathaltigen Wassers. Man geht bei mäßiger Wärme mit der Ware in das Bad ein und erhitzt allmählich zum Sieden. Nach halbstündigem Kochen läßt man abkühlen, nimmt die Wolle aus der Flotte, spült und trocknet. Farbstoffe dieser Art sind:
Diamant-Fuchstin, Rhodamin B [By], Safranin, Chrysoidin, Auramin, Brilliantgrün, Methylviolett, Viktoriablau, Rhodulinviolett [By], Bismarckbraun F [By] usw.
b) Saure Farbstoffe.
Zur Ausfärbung ist ein saures, kochendes Bad erforderlich. Je nachdem sich die betreffenden Farbstoffe gleichmäßig ohne Mühe befestigen lassen, oder in dieser Hinsicht Schwierigkeiten entstehen, ergeben sich kleine Änderungen des Verfahrens in bezug auf
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die gebräuchlichen Zusätze zum Färbebad. Für die große Zahl der Fälle besteht die Arbeitsweise in folgendem: Man beschickt die Flotte mit der Erforderlichen Menge Farbstofflösung, säuert mit Schwefelsäure an und macht einen Zusatz von 10-20% Glaubersalz auf das Gewicht der Ware berechnet. An Stelle von Schwefelsäure und Glaubersalz verwendet man vielfach auch Natriumbisulfat allein. Die Salzbeigaben unterstützen die Gleichmäßigkeit der Färbung, welche im Laufe einer Stunde im kochenden Bade zustande kommt. Bei Farbstoffen, welche leicht unegal auf die Faser aufziehen, empfiehlt es sich, die erforderliche Schwefelsäure in zwei bis drei Porionen dem Bade zuzusetzen. Beispiele für saure Farbstoffe sind:
Säure-Fuchsin, Azo-Fuchsin B [By], Azo-Bordeauz, Azo-Grenadin L [By], Cochenille-Scharlach PS [By], Wasserblau [M], Säureviolett, Säuregrün, Patentblau [M], Chinolingelb, Naphtholgelb S usw.
Nacht ihrem verhalten zur Wolle beim Anfärben unterscheidet man unter den sauren Farbstoffen: die Egalisierungsfarbstoffe und die Unifarbstoffe. Die ersteren zeichenen sich durch die Fähigkeit aus, die Wolle möglichst gleichmäßig und allmählich anzufärbenm Unifarbstoffe gehen, im Gegensatz dazu, schnell und ungleichmäßig an die Wolle. Sie sind infolge davon zur Erzielung dunkler Nuancen geeignet, bei welchen sich Ungleichheiten infolge der relativ großen Farbstoffmengen am besten egalisieren lassen. Für die Zwecke der Echtfärberei hat das Verfahren die Wolle in saurem Bade anzufärben und dann mit Metallsalzen nachzubehandeln große Bedeutung erlangt.
c) Benzidinfarbstoffe (Substantive Baumwollfarbstoffe).
Viele der hierher gehörigen Farbstoffe haben sich in der Wollfärberei infolge ihrer großen Walkechtheit, welce die der meisten sauren Farbstoffe über-
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trifft, eingebürgert. Man färbt in anfangs lauwarmem Bade unter Zusatz von Glaubersalz allein oder auch mit Beigabe von Ammonazetat oder Essigsäure und treibt zum Kochen. Während einstündiher Kochdauer wird die Färbung beendet. Eine Nachbehandlung kann auch hier mit Chromkali, Fluorchrom oder Kupfervitriol vorgenommen werden. Gebräuchliche substantive Wollfarbstoffe sind:
Brilliantkongo R, Benzopurpurin 1 B, Benzoe-Echtrot E, Kongorot [A], Diaminscharlach B, [C] Kondorubin, Diaminbordeauz B [C], Diamintiefschwarz OO [C], Diaminblau R.W. [C] usw.
d) Beizenfarbstoffe.
Zu der Klasse der Beizenfarbstoffe gehören außer den Alizarinfarbstoffen viele Azofarbstoffe. Wegen ihrer außerordentlichen Licht-, Luft-, Seife- und Walkechtheit haben sich dieselben in der Wollfärberei in vorzüglichem Maße Eingang verschafft. Für Alizarinfarbstoffe wendet man in der Regel ein Zweibadverfahren an, indem man die im besonderen Bade vorgebeizte Wolle in einem zweiten Bade anfärbt. Für viele Fälle hat sich ein Einbadverfahren eingebürgert. Als Beizen dienen ebenso wie in der Baumwollfärberei Tonerde und Chromsalze.
a) Das Zweibadverfahren.
Während Tonerdebeizen nur in weniger häufigen Fällen zur erzeugung von Rot Benutzung finden, beanspruchen die Chromverbindungen, namentlich das Kalium- und Natriumbichromat, große Bedeutung für den Beizprozeß der Wolle. Das Ziel das letzteren ist die Bildung und Abscheidung einer Chromverbindung
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auf der faser, welche dieselbe zur dauerhaften Befestigung des Farbstffes geeignet macht. Man erreicht dies durch Ansieden der Wolle in einem Bade welches Kalium- oder Natriumbichromat, Schwefelsäure und einen reduzierend wirkenden Körper wie Weinstein oder Milchsäure, Laktolin, Ameisensäure enthält. Die chromgebeizte Wolle hat ein grünliches Aussehen. - Das Färbebad, in welches man mit der gebeizten und gespülten Ware eingeht, wird mit Essigsäure schwach sauer gemacht. Dadurch wird die ungünstige Wirkung des Kalkgehaltes des Wassers aufgehoben und die Abscheidung des Chromfarbstofflackes begünstigt. Den Farbstoff gibt man, entweder in gelöstem oder aufgeschwemmten Zustande, zur Flotte. Die Ware kommt bei gelinder Wärme in das Bad und wird bei langsam bis zur Kochhitze gesteigerter Temperatur ausgefärbt.
Als Beispiele mögen erwähnt sein: Alizarinrot, Alizarinblau, Anthrazenbraun [B], Alizarinblauschwarz B [By], Cörulein, Gallocyanin, Galloflavin, Alizarinschwarz [B], Alizarin - Dunkelgrün W [B], Alizaringelb GG [M], Tuchrot G [O], Walkbraun [L], Alizaringranat R [M. L. B.] u. a.'
β) Das Einbadverfahren.
Soweit die für die Ausfärbungen in Betracht kommenden Beizenfarbstoffe durch die Gegenwart in Lösung befindlicher Chromverbindungen nicht beeinträchtigt werden, läßt sich der Beiz- und Färbeprozeß auch in einem Bade ausführen, indem man gleichzeitig Farbstoff und Chrombeize zusammenbringt. Die Methode ist jedoch nur in beschränktem Maße durchführbar und nur für helle Töne geeignet. Als Beize dienen Fluorchrom und Oxalsäure. Besser beizt man zunächst mit Kaliumbichromat, Schwefelsäure und Milchsäure oder Kaliumbichromat, Ameisensäure vor und färbt nach völliger Ausnutzung des Kaliumbichromates im gleichen Bade. Auf
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die Methode, Wollfarbstoffe im sauren Bade mit Glaubersalz und Schwefelsäure auszufärben und dann mit Chromkali im gleichen Bade nachzubehandeln, wurde schon oben hingewiesen. Die Vorteile des Einbadverfahrens bestehen in der Zeit- und Dampfersparnis, auch wird die Wolle dabei relativ wenig strapaziert. Dabei stehen die erhaltenen Färbungen in bezug auf Licht und Walkechtheit hinter denjenigen des Zweibadverfahrens nicht zurück. Farbstoffe dieser Art sind: Anthrazenrot [By], Anthrazengelb [C], Chromechtgelb [A], Diamantgrün [By], Alizarinrot [By], Diamantflavin [By], Anthrazenchromschwarz [C], Alizarinblau S. W. [B], Cörulein W. [B], Alizarinschwarz W. X. [B] u.a.
e) Indigofarbstoffe.
Das Prinzipin des Färbens ist dasselbe wie in der Baumwollfärberei. In Betracht kommen die Hydrosulfitküpen sowie die Gärungsküpe. Beim Eingehen in die Küpe ist die Temperatur derselben auf 50° zu halten. Für die Abkömmlige des Indigo, Cibafarbstoffe usw. kommt speziell die Hydrosulditküpe zur Anwendung.
C. Das Erschweren und Färben der Seide.
Als Erzeugnis des tierischen Lebensprozesses steht die Seide in einem ähnlichen Verhältnis zu den Farbstoffen wie die Wolle. Von ganz besonderer Bedeutung ist jedoch das Verhalten der Seide zu gewissen Metallsalzen und zu den Gerbstoffen, von welchen dieselbe bedeutende Mengen aufzunehmen und mit Zähigkeit festzuhalten vermag. Von diesen Eigenschaften macht man praktischen Gebrauch bei der Seidenerschwerung. Das Er- oder Beschweren der Seide bezweckt die Vergrößerung der Fülle, des Volums des Seidenfadens, wehöht das Gewicht der Ware und geht Hand in Hand mit einer Vermehrung des
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natürlichen Glanzes und der sogenannten Griffigkeit. Das Krachen und Rauschen der Seide beim Drücken und Anfassen mit der Hand, welches man durch die Bezeichnung Griffigkeit zum Ausdruck bringen will, ist für die Beuerteilung der Seide oft maßgebend. Dieser äußerlich vorteilhafte Einfluß der erschwerenden Stoffe auf die Seide kann jedoch nur solange einwandsfrei betrachtet werden, als sich die der Faser einverleibten Mengen innerhalb gewisser Grenzen halten. Ein Zuviel an Metallsalzen oder eine unsachgemäße Ausführung des Erschwerungsprozesses macht die Seide in kurzer Zeit mürbe und brühig und führt sehr bald zur völligen Unbrauchbarkeit der auf diese Weise hergestellten Waren. Bis jetzt fehlt es an einer völlig ausreichenden Erklärung dür den Mechanismus des Prozesses, welcher sich bei der Aufnahme von Metallsalzen durch die Seidenfaser abspielt. Durch den Erschwerungsprozeß gelingt es, den beim Abkochen der Rohseide entstandenen Bastverlust von 20-25% wieder auszugleichen, derner aber das Gewicht der Rohseide mit dem der fertigen Seide bedeutend zu überschreiten.
Würde z. B. 1 kg Rohseide nach dem Entbasten nur noch 800 g wiegen und durch den nachfolgenden Erschwerungsprozeß auf das ursprüngliche Gewicht 1 kg zurückgebracht werden, so wäre die betreffende Ware auf pari erschwert. Erreicht die erschwerte Seide das Gewicht von 1 kg nicht, so ist sie unter pari erschwert, wird dagegen das Gewicht von 1 kg durch die Erschwerung überschritten, so heißt die Seide über pari erschwert. Eine Seide, welche 70 über pari erschwert ist, wäre aus 1 kg Rohseide auf das Gewicht 1700 g gebracht. Der Erschwerungsprozeß geht dem Ausfärben der Seide entweder voraus, oder er wird mit dem Färbeprozeß verbunden. Das erstere ist der Fall in der Couleur- oder Seidenbuntfärberei, während die
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anderen Methoden hauptsächlich in der Seidenschwarzfärberei üblich sind.
Heutzutage wird der grö&szte Teil aller Seide, welche die Färberei passiert, den Erschwerungsvorgängen unterworfen.
a) Das Erschweren und Buntfärben der Seide.
Die entbastete Seide wird zunächst gepinkt, d. h. sie kommt auf ein 30° Bé. starkes Bad von Doppelchlorzinn. Nach einstündigen Verweilen darin folgt Waschen auf der Waschmaschine und Ausschleudern. Alsdann schließt man ein 60° R warmes, ca. 5 bis 10° Bé starkes Natriumphosphatbad an, in welchem die Seide gleichfalls eine halbe bis eine Stunde verbleibt. Darauf wird wieder gewaschen. Eine derartige Behandlung der Seide ist eine Erschwerung in einem Zuge. Zwei Züge bringen die Seide auf pari bis pari 10. Die eventuell durch wiederholtes Pinken bei jedesmal folgendem Phosphatzug noch weiter erschwerte Seide wird in Wasserglaslösungen von 2-4° Bé Stärke und mehr, bei 40° von Hand umgezogen. Waschen und Absäuern beendet den Charhierungsprozeß. Die Behandlung der Seide mit Doppelchlorzinn wird in modernen Betrieben vielfach in Hartgummizentrifugen vorgenommen. Ebenso bedient man sich auch zur Phosphateinwirkung nicht selten einer Zentrifugiervorrichtung oder ähnlicher Apparate. Zum Waschen dienen Strangwaschmaschinen. Die Erschwerte Seide kommt zum Ausfärben. Mit sauren und basischen Farbstoffen, welcdhe nicht speziell Beizenfarbstoffe sind, färbt man in gebrochenen Bastseifenbade. Darunter versteht man eine Flotte, welche einen Zusatz der beim Abziehen des Seidenbastes mit Marseiller Seife erhaltenen Flüssigkeit bekommt und mit Essigsäure oder Schwefelsäure schwach sauer gemacht ist. Man geht bei 60°C
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in das Bad und treibt unter häufigem Umziehen der Seide bis nahe zum Kochen. Nach beendigter Ausfärbung wird gespült und aviviert. Die Avivage besteht in dem Durchnemen durch ein schwaches Weinsäure-, Milchsäure-, Ameinsensäure-, Zitronensäure- oder Essigsäurebad oder auch eine dünne Ölemulsion aus Olivenöl und Soda. Sie bezweckt, der Seide den durch die Behandlung in den verschiedenen Bädern abgeschwächten Glanz wiederzuerteilen.
Im Bastseife- Essigsäurebad lassen sich beispielsweise folgende Farbstoffe ausfärben: Diamant-Fuchsin, Rhodamin, Phosphin, Auramin, Brillantgrün, Chrysoidin usw. Saure Farbstoffe sind: Azo-Eosin, Cochenille-Scharlach, Eosin, Säure-Fuchsin, Wasserblau, Chinolingelb usw.
Alizarinfarben werden auf mit Chlorchrom vorgebeizter Seide befestigt.
b) Das Erschweren und Schwarzfärben der Seide.
Schwarze Seiden weden vorwiegend mit Hilfe von Eisenbeize und von Gerbstoffen erschwert. Außer diesen sind jedoch such hier Doppelchlorzinn und Natriumphosphat, auch Zinnvlorür im Gebrauch. Als Gerstoffmaterialien dienen überwiegend Katechu, seltener Sumach, Gallus- oder Kastanienextrakt. Eine erschwerte schwarze Seide erhält man, in großen Zügen geschildert, nach folgenden Verfahren. Die entbastete Seide kommt auf Eisenbeize 29° Bé stark und verbleibt darin kalt eine Stunde. Nach dem Waschen wird zur Befestigung von Eisenoxyd in kochendem Bade geseift, worauf die Seide ein mit Salzsäure angesäuertes Bad von Ferrocyankalium passiert, in welchem sich Berlinerblau auf der Faser nieder-
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schlägt. Man wäscht und schließt ein Katechubad an, in welches man kochend heiß eingeht. Nach einmaligen Umziehen und nach Ermäßigung der Temperatur folgt ein Zusatz von Zinnchlorür zum Bade. Ja nach der beabsichtigten Höhe der Erschwerung läßt man nach etwa sechsstündigem Verweilen in Katechubade noch ein zweites Bad ähnlicher Zusammensetzung folgen. Zwei Eisenbeizen, Baumachen, ein Katechubad bewirken eine Erschwerung von 30-40 über pari. Die mit Metallsalzen und Gerbstoffen erschwerte Seide kommt zum Ausfärben. Das Färbebad beschickt man mit Blauholzextraktlösung oder Blauholzabkochung und etwas Seifenlösung. Vielfach werden zum Nuancieren kleine Mengen von Teerfarbstoffen zugesetzt. Anfangs arbeitet man bei etwa 60° und treibt die Temperatur allmählich bis nahe zum Sieden. Wie lange man in dem Bade beläßt, und wie man den Farbstoffzusatz zu bemessen hat, hängt von der gewünschten Nuance ab, die nach Muster verglichen wird.
Ein neues Schwarz ist das sogenannte Monopolschwarz, welches kein Eisenoxyd, beziehungsweise kein Berlinerblau, dafür aber Zinnphosphat enthält und mit Catechu auf die gewünschte Höhe der Erschwerung gebracht ist. Außer den Gerbstoffen besitzen auch das Blauholz die Fähigkeit das Gewicht der Seide beträchtlich zu vermehren.
Zur Erhöhung des Glanzes unterwirft man die fertige Seide vielfach dem Prozesse des Lustrierens. Die Seidensträhne werden zwischen zwei polierten, mit Dampf geheisten Stahlwalzen einer Streckung unterworfen, während die Walzen sebst rotieren.
Trameseide wird in der Schwarzfärberei bis auf 190-200 über pari, Organzin bis zu 140-150 über pari erschwert. In der Couleurfärberei geht man bei Trame bis zu 60-80, bei Organzin bis zu 40-50 über pari.
Die schädlichen Folgen der Seidenerschwerung, welche zu einem frühzeitigen Zerfall der Gewebem namentlich unter
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dem Einfluß des Lichtes Veranlassung geben, hat man durch Nachbehandlung der erschwerten Seide mit Rhodansalzen oder Thioharnstoff abzuschwächen gesucht (Solidfärbung).
D. Das Färben von Kunstseide.
Als Farbstoffe dienen hauptsächlich basische und substantive Baumwollfarbstoffe. Die drei Handelssorten der Kunstseide verhalten sich beim Färben verschieden. Nitroseiden lassen sich mit basischen Farbstoffen ohne Tanninbeize färben und zeigen gegnüber substantiven Farbstoffen ein geringes Färbevermögen. Das umgekehrte Verhältnis ergibt sich bei den Kupferoxydammoseiden, so daß diese für basische Farbstoffe eine Beize mit Tannin und Brexhweinstein erfordern. Die Viskoseseide steht in ihrem Verhalten zu farbstffen in der Mitte zwischen den beiden anderen Kunstseiden.
7. Das Färben mit Naturfarbstoffen.
Es wurde bereits früher darauf hingeweisen, daß die meisten Naturfarbstoffe mit Hilfe von Beizen vefestigt werden müssen. Da die Bedeutung des größten Teiles der Naturfarbstoffe durch die große Zahl künstlicher Farbstoffe von hervorragenden Echthetiseigenschaften für die moderne Färberei sehr gesunken ist, so mögen hier nur einige der wichtigsten Vertreter kurz besprochen sein.
a) Blauholz.
In der Baumwollfärberei dient dasselbe vorwiegend zum Schwarzfärben in Verbindung mit Eisen-, Kupfer- oder Chrombeizen. Man unterscheidet dementsprechend ein Eisenschwarz, Kupfer oder Blausteinschwarz und ein Chromschwarz. Von Eisenbeizen finde gewöhnlich basisch-schwefelsaures Eisenoxyd, holzessigsaures Eisen, auch Eisenvitriol, oft mit Gerbsäuren zusammen An-
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wendung. Von Kupfersalzen kommen essigsaures Kupfer und Kupfervitriol, von Chromverbindungen in der Regel Kalium- oder Natriumbichromat in Betracht. Das Ausfärben geschieht durch Einbringen der gebeizten Ware in das kalte, mit Blauholzextrakt oder Blauholzabkochung angesetzte Färbebad und langsames Antreiben zum Seiden. - Auch in der Wollfärberei ist das Blauholz beispielsweise zur Herstellung von Eisenschwarz, Chromschwarz oder Chromkupferschwarz in Gebrauch. Vielfach stezt man den Blauholzfarbflotten etwas Gelbholzextrakt hinzu, welches den bläulichen Ton des Blauholzschwarz in Tiefenschwarz, bei größeren Mengen Gelbholz in Grünschwarz nuanciert.
Die so hergestellten Blauholzfärbungen zeigen bei richtiger Arbeitsweise hervorragende Echtheitseigenschaften und haben sich trotz der Konkurrenz der Teerfabstoffe zu behaupten gewußt. Ein sehr tragechtes Chromschwarz erhält man auf einer mit Indigo zunächst angeblauten Wolle, oder auf einer solchen, die chromgebeizt mit Blauholz, Gelbholz und mit Alizarin angefärbt wurde. Auch zusammen mit anderen teerfarbstoffen findet das Blauholz zum Hervorbringen blauer Töne auf chromgebeizter Wolle praktische Verwendung.
Auf die Bedeutung von Blauholz für die Seidenschwarzfärberei wurde oben schon hingewiesen.
b) Gelbholz.
Dasselbe dient in der Baumwollfärberei als Zusatz zu Farbbädern beim Hervorbringen von Mischfarben, zur Erzeugung eines Gelbstiches, zum Nuancieren von Blauholz usw. In der Wollfärberei ist das Gelbholz gleichfalls zum Färben von Mischtönen in Verbindung mit anderen Farbhölzern und mit Alizarinfarbstoffen in ausgedehntem Maße in Gebrauch. Mit Gelbholz allein erzielt man auf Wolle durch Chrombeize olivgelbe bis bräunlichgelbe Färbtöne, welche durch Walk-, Licht- und Seifen echtheit ausgezeichnet sind. Dunkles Grün erhält man
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durch Küpen der mit Chrom gebeizten und mit Gelbholz ausgefärbten Ware mit Indigo. Lebhafte Gelbfärbungen werden durch Ausfärbung von tonerde- oder zinngebeizter Wolle erhalten.
Ähnlich dem Gelbholz verhalten sich Quercitron, Wau und Kreuzbeeren.
c) Rothölzer.
Die Rothälzer finden ihrer geringen Echtheitseigenschaften halber für sich allein im allgemeinen nur noch wenig praktische Verwendung, jedoch sind auch sie bei der Herstellung von Mischtönen in Gebrauch. In der Baumwollfärberei benutzt man für Rotholz als Beizen Tonerdesalze, z. B. mit Soda abgestumpften Alaun, sowie Tannin, beide gleichzeitig. Man erhält damit ein bläuliches Rot. In Gemeinschaft mit KAtechu oder Gelbholz entstehen braune bis oliv gefärbte Töne. Auf Wolle erhält man nach dem Beizen mit Kaliumbichromat und Schwefelsäure bordeauxrote Färbungen.
d) Orseille und Persio.
Dieselben kommen nur für die Wollgarnfärberei in untergeordnetem Maßtable in Betracht und werden ohne Beizenanwendung im neutralen Bade gefärbt. Die entstehenden blauroten Färbungen sind wenig Licht und walkecht.
e) Katechu.
Die Bedeutung von Katechu für die Seidenschwarzfärberei wurde bereits hervorgehoben. Auf Baumwolle erhält man volle braune Töne von großer Echtheit. Das Färbeverfahren besteht darin, die Baumwolle in ein kochendheißes Bad, welches Katechu mit oder ohne Kupfersulfatzusatz enthält, einzubringen und dieselbe darin bis zum Erkalten zu belassen. Darauf wird in einem schwachen Bichromatbade eine halbe Stunde bei mäßiger Wärme umgearbeitet, gespült und getrocknet. Auch in Verbindung mit Farbhölzern werden Katechu und Gambir vielfach zur Herstellung von Mischtönen verwendet, oder man übersetzt das Katechubraun mit basischen Teerfarbstoffen und variiert den braunen Katechuton nach Belieben.
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f) Cochenille.
Cochneille beansprucht auch heute noch zum Färben von Scharlach auf Wollde der Echtkeit der Färbung wegen eine gewisse Bedeutung. Man beizt in der Regel mit Zinnchlorür und Weinstein oder Oxalsäure vor und färbt dann in besonderem Bade, welchem man die Cochenille in gemahlenem Zustande zugibt, kochend heiß aus.
Das Mercerisieren der Baumwolle.
Die Beobachtung, daß die Baumwolle unter dem Einflusse starker, kalter Natronlauge aufquillt, dabei zusammenschrumpft, an Zugfestigkeit gewinnt und ihre Fähigkeit, Farbstoffe aufzunegmen vergrößert, verdanken wir Mercer, der sich im Jahre 1844 mit dieser Entdeckung beschäftigte. Von weittragender Bedeutung wurde das Verhalten der Baumwolle zur Natronlauge erst dann, als man gegen Ende des Jahrhunderts den halbvergessenen, nach dem Entdecker als Mercerisierungsprozeß bezeichneten Vorgang unter gleichzeitiger Dehnung oder Streckung der Baumwolle vornahm, um das Einschrumpfen zu verhüten. Dabei erzielte man bei langstapeliger Baumwolle als neuen, völlig unerwarteten Effekt einen schönen, seidenartigen Glanz auf der so behandelten Ware, welcher mit demjenigen der Chappeseide verglichen werden kann. Die praktische Ausführung des Verfahrens ist einfach. Die Baumwolle wird sowohl als Garn wie auch im Stück kurze Zeit, etwa 5 Minuten lang, der Einwirkung winer 30° Bé starken Natronlauge bei gewöhnlicher Temperatur in gespanntem Zustande ausgesetzt. Danach wird gewaschen und gefärbt.
Eine Mercerisiermaschine für Garn, welche das Prinzip der mechanischen Behandlung beim Strecken veranschaulicht, ist in Fig. 26 abgebildet. a und b sind die beiden
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Spannwalzen, wovon die eine mit Hilfe eines Handrades von der anderen entfernt werden kann, um die nötige Spannung der übergehängten Garne zu erzeugen; e ist eine Druckwalze, welche zwecks Ausquetschung der Garne an eine der Spannwalzen angelegt werden kann. Unter den Walzen befinden sich zwei aud Schienen s s rollende Tröge aus Eisenblech, von welchen einer zue Aufnahme der Natronlauge, der andere
zum Auffangen des Abspiritzwassers dient. Die Tröge können durch eine Hebelvorrichtung gehoben werden, so daß die Walzen beim Gang der Maschine in der Natronlauge laufen und das Garn hindurchziehen. Nach beendigter Einwirkung werden die Tröge verschoben und eine Spritzvorrichtung über dem Walzenpaare in Tätigkeit gesetzt, welche einen Sprühregen über die Ware ergießt. Schließlich wird nochmals in fließendem Wasser oder in mit Essigsäure schwach angesäuertem Wasser gewaschen.
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Gewebe läßt man zu Mercerisierungszwecken in ihrer vollen Breite über Spannmaschinen laufen, nachdem sie mit der Lauge getränkt sind. Zum Mercerisieren von Strang und Stückware, auch von loser Baumwolle ist eine große Anzahl maschineller Vorrichtungen und Systeme in Gebrauch.
Die seidenähnliche Beschaffenheit der mercerisiert gestreckten Baumwolle läßt sich aus den veränderten physikalischen Eigenschaften der Baumwollfaser erklären, welche durch die Quellung in Natronlauge durchsichtiger und infolge der Streckung geglättet wird, dadurch aber in ihren optischen Eigenschaften der Seide näher kommt. Das mikropische Aussehen dermercerisiert gestreckten Baumwollfaser ist aus Fig. 27 zu ersehen.
Seidenfinish.
Bald nach dem Aufkommen der mercerisierten Baumwollstückwaren machte man den Versuch, den Seidenglanz durch weitere mechanische Einflüsse noch mehr zu erhöhen. Die Frucht dieser Bemühungen liegt in den Seidenfinishwaren vor, welche bezüglich ihres Glanzes tatsächlich hinter seidenen Geweben nicht weit zurückstehen. Die Herstellung des Seidenfinish geschieht mit Hilfe des sogenannten Riffelkalanders. Die Wirkung desselben besteht in der Einpressung von ganz feinen, mit bloßem Auge kaum wahrnehmbaren Rippen, welche sich auf einer gravierten Stahlwalze befinden, in das merzerisierte Stück. Auf demselben entstehen
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dadurch feine Rillen, die Eindrücke der Walzenrippen. Auf den Quadratmillimeter kommen bis zu 20 und 25 solcher Rillen, die eine vermehrte Lichtreflexion und dadurch den erhöhten Seidenglanz bedingen.
Die Bedeutung des Wassers für die Wäscherei, Bleicherei und Färberei.
Bei der Betrachtung der vielseitigen und umständlichen Behandlungsweisen, welche die Gespinstfasern während ihrer Veredlung erfahren müssen, haben wir das Wasser in allen Fällen als einen unentbehrlichen Faktor kennen gelernt. Das für die genannten Zwecke in Betracht kommende Wasser steht teils als Brunenn-, teils als Bach- oder Flußwasser zur Verfügung. Die unausgesetzte Berührung mit den durchflossenen Erdschichten bringt es mit sich, daß das Wasser sich infolge seines Lösungsvermögens mit tellurischen Bestandteilen bereichert, die unter Umständen bei den dem Färben vorausgehenden Operationen wie auch für diese selbst Störungen bedingen können.
Als nachteilige Bestandteile kommen in dieser Hinsicht namentlich die Sulfate und Bikarbonate von Calcium, Magnesium und von Eisen in Betracht. Ein an Calcium und Magnesiumverbindungen reiches Wasser stellt man als hartes Wasser dem daran armen, weichen Wasser gegenüber. Flußwässer sind im Vergleich zu Brunnen- und Quellwässern gewöhnlich weiche Wässer. Die Härte des Wassers wird nach Graden angegeben. Ein deutscher Härtegrad bezeichnet einen Teil Calciumoxyd oder eine diesem äquivalente Menge Magnesiumoxyd in 100 000 Teilen Wasser. - Das reinste von mineralischen Verunreinigungen freie natürliche Wasser ist das Regenwasser. Durch Verdampfung der Naturwässer und Verdichtung der Dämpfe erhält man ein von Verunreinigungen absolut freies
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Wasser, das destillierte Wasser. Diesem nahe steht das Kondenswasser der Dampfleitungen.
Die Salze der alkalischen Erden, also die des Kalziums und Magnesiums, aber auch diejenigen des Eisens, sind zunächst störend bei den Operationen des Waschens und Bleichens. Sie bewirken in Seifenlösungen die Abscheidung unlöslicher Kalk- und Magnesiaseifen, welche nicht nur wirkunglos sind, sondern auch infolge ihrer zähen klebrigen Beschaffenheit den Fasern anhaften und zu fleckigen Färbungen Veranlassung geben können. Ein Gehalt an Eisenverbindungen, welcher über Spuren hinausgeht, kann dieselben Erscheinungen hervorrufen und bewirkt leicht Trübungen der Ware beim Bleichen.
Nicht weniger nachteilig erweist sich ein hartes Wasser bei vielen Fällen in der Färberei. So werden beispielsweise viele Farbstoffe durch ein Erdalkalikarbonat oder gar alkalikarbonathaltiges Wasser aus der Lösung ausgefällt und erzeugen infolge davon ungleichmäßige oder fleckige Färbungen. In anderen Fällen wird der Farbton beeinflußt, oder das Aufziehen eines Farbstoffes verlangsamt. Metallsalze, welche zum Beizen dienen sollen, können vorzeitige Zersetzungen erfahren und kommen dann im Beizbade nur unvollständig zur Wirkung. Größere Mengen von Eisenverbindungen führen im allgemeinen bei vielen Tanninfarben und auch bei vielen anderen Beizenfarbstoffen zutrüben Tönen. Besonders deutlich macht sich dies bei Alizarin ausfärbungen bemerkbar. Daß übrigens in vereinzelten Fällen, z. B. gerade auch bei einigen Alizarinfarbstoffen ein gewisser Kalkgehalt des Wassers günstig wirken kann, wurde bereits erörtert.
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Die Reiningung des Färbereiwassers.
Bei dem durch örtliche Verhältnisse bedingten Gehalt eines Wassers an verschiedenen Bestandteilen und deren Einfluß auf manche Färbereiprozesse, ist es verständlich, daß trotz Einhaltung gleicher Bedingungen mit denselben Farbstoffen in verschiedenen Färbereien oftmals nicht die gleichen Erfolge erzielt werden können. Daraus ergibt sich die Notwendingkeit, ein zum Waschen und Färben ungeeignetes Wasser den jeweiligen Umständen anzupassen, oder wie man sich ausdrückt, durch gewisse Zusätze zu korrigieren. So läßt sich die Wirkung eines erdalkalischen oder alkalischen Wassers vielfach schon durch bloßen Säurezusatz zum Färbebade beseitigen. Liegen Bikarbonate des Calciums und Magnesiums vor, so führt man dieselben in die unlöslichen neutralen Karbonate durch Kochen über und schneidet sie dadurch aus.
In größeren Betrieben ergibt sich jedoch in der Regel das Bedürfnis einer systematischen Wasserreinigung, welche jederzeit größere, allen Ansprüchen genügende Quantitäten von Gebrauchswasser disponibel macht. In den meisten Fällen erreicht man dies Ziel auf chemischen Wege, indem man die erforderlichen Prozesse in Behältern vornimmt, welche in bezug auf Raumgröße und Zweckmäßigkeit den Verhältnissen angepaßt sind. An solchen Wasserreinigungapparaten weist die heutige Technik eine große Auswahl auf.
Fassen wir nochmals unter den unliebsamen Bestanteilen des Wassers die Bikarbonate und Sulfate des Calciums, des Magnesium, des Eisens zusammen, so erscheint zur Entfernung derselben ein Zusatz von Ätzkalk oder von Ätzkalk und Soda am besten geeignet.
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Ätzkalk beziehungsweise Calsiumoxydrat bildet mit den Bikarbonaten neutrale Karbonate, welche sich unlöslich abscheiden. Soda wirkt auf die Sulfate des calciums und Magnesiums ein, setzt diese in Karbonate um und bringt sie dadurch ebenfalls zur Abscheidung. Auch Eisenverbindungen werden unter diesen Umständen niedergeschlagen. Es ist begreiflich, daß bei diesen Vorgängen im Wasser suspendierte, feinzerteilte Verunreinigungen, wie sie häufig anzutreffen sind, ebenfalls mit niedergerissen werden. Nach den Angaben vorausgegangener Analysen, welche über die Zusammensetzung des Wassers Aufschluß geben, ist der in den Einzelfällen nötige Zusatz der Reinigungsmittel zu berechnen. Ein etwaiger ûberschuß daran kann sebst wieder Schaden herbeiführen.
Auf die Beobachtung, daß künstlich hergestellte Aluminatsilikate (Aluminiumalkalisilikate) in gemahlenem Zustande die Fähigkeit besitzen, Alkali gegen alkalishce Erden, also Calcium- und Magnesiumverbindungen aus Lösungen auszutauschen, gründet sich die Verwerdung solcher "Permutite" zur Wasserreinigung. Die Permutitmasse bindet als Filtersubstanz verwendet beim Durchpassieren des Wassers die Calcuim- beziehungsweise Magnesiumsalze desselben, eine äquivalente Menge von Alkali an das Wasser abgebend. An Stelle der Bikarbonate, beziehungsweise Sulfate der Erdalkalien befinden sich die entsprechenden Alkalisalze in Lösung, welche dem Wasser alkalische Reaktion verleihen. Das Premutitverfahren kann auch zur Enteisenung von Wasser Verwendung finden.
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