Titel: | Ueber Copfärberei. |
Autor: | Carl Otto Weber |
Fundstelle: | Band 287, Jahrgang 1893, S. 137 |
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Ueber Copfärberei.
Von Dr. Carl Otto Weber.
(Fortsetzung der Abhandlung S. 111 d.
Bd.)
Ueber Copfärberei.
III. Die Technik der Copfärberei.
Die Technik der Färberei der baumwollenen Garne lässt sich entsprechend der Natur der
zur Anwendung gelangenden Farbstoffe in drei bezieh. vier Klassen eintheilen:
A. Direct färbende (Substantive) Farbstoffe.
B. Beizenfärbende (adjective) Farbstoffe.a) Saure Farbstoffe.b) Basische Farbstoffe.
C. Pigmentfarbstoffe.
A. Direct färbende (substantive)
Farbstoffe.
Die Anwendung der direct färbenden Benzidin- und Diaminfarbstoffe in der
Baumwollfärberei ist so einfach, da stets nur auf einem Bade gefärbt wird, dass
diese Farbstoffe für die Copfärberei in ganz besonderer Weise geeignet
erscheinen. Es kann mit diesen Farbstoffen stets auf einer Maschine fertig
gefärbt werden, während alle übrigen Farbstoffe zwei oder mehr Bäder, also
ebenso viele Maschinen erfordern, wodurch natürlich die Leistungsfähigkeit pro
Maschine sofort auf die Hälfte, ein Drittel oder gar noch mehr sich erniedrigt.
Leider ist die Wasch- und Walkechtheit aller dieser Farbstoffe im Allgemeinen
sehr mangelhaft, wodurch die Anwendung derselben auf Cops eine relativ
beschränkte bleibt.
Die chemischen Gründe der Verwandtschaft dieser Farbstoffe zur Faser sind uns zur
Zeit noch völlig unbekannt und das Verhalten derselben beim Färben, sowie auf
der Faser lässt überhaupt vermuthen, dass eine chemische Verwandtschaft hier,
wenn überhaupt, doch nur im beschränktesten Sinne vorliegt. Zwar ist es eine
Thatsache, dass die Baumwolle die Farbstoffe aus dem Bade bei Siedetemperatur,
oder nahe dieser, allmählich anzieht. Aber das Ausziehen des Bades kommt zum
Stillstande lange ehe das Farbbad erschöpft ist, ja in vielen Fällen wird durch
lange fortgesetztes Kochen die Farbe von der Faser wieder abgezogen. Es ist
deshalb bekanntlich der zur Erzielung einer bestimmten Nuance verwendete
Procentsatz an diesen Farbstoffen nur sehr bedingt maassgebend, da das
Endresultat ebenso sehr von der Concentration des Farbbades und der
Arbeitstemperatur abhängt. Es wird also ganz allgemein ein Farbbad aus 3 k
Farbstoff und 500 l Wasser bei gleicher Arbeitstemperatur eine viel stärkere
Färbung der Baumwolle erreichen, als ein Farbbad aus 3 k Farbstoff und 1000 l
Wasser. Diese wohlbekannte Thatsache ist in der Garn- und Stückfärberei lange
nicht von der Wichtigkeit wie in der Copfärberei, da beim Färben jener Fabrikate
eben mit Leichtigkeit auf Muster gefärbt werden, d.h. die Operation unterbrochen
werden kann, sobald die geforderte Nuance erreicht ist. Dies ist in der
Copfärberei rationell nicht durchführbar, selbst nicht bei den Maschinen von Mommer und Graemiger,
die mit verhältnissmässig grossen Quantitäten Cops per Operation arbeiten.
Hierzu kommt nun ferner, dass bei der gewöhnlichen Art der Färberei mit diesen
Farbstoffen eine Kochdauer von 25 bis 40 Minuten die Regel ist, deren Befolgung
aber die Copfärberei in den gegenwärtig bekannten Maschinen geradezu unmöglich
machen würde, in Folge der Reduction der Production auf etwa ein Achtel in Mommer's oder gar ein Zwanzigstel in Crippin's oder Graemiger's Maschine. Es ist deshalb erforderlich, in der Copfärberei
Farbbäder von solcher Concentration und Temperatur anzuwenden, dass die
geforderte Nuance sich im kurzmöglichsten Zeitabschnitt erreichen lässt. Dieser
ist nun, wie im zweiten Abschnitt gezeigt wurde, wesentlich abhängig von der
Construction der Maschine und beträgt bei Mommer's
Apparat etwa 6 Minuten, bei Graemiger's Apparat
ungefähr 2 Minuten und bei Crippin und Young's
Apparat ½ Minute, da in letzterem Apparat aber die Circulation mit grösster
Leichtigkeit sich beliebig oft wiederholen lässt, so wird die Operation nur in
Ausnahmsfällen mit einem Durchzug des Bades vollendet. In der Regel werden vier
Durchzüge gegeben, wodurch sich die zur Durchfärbung einer Partie erforderliche
Zeit ebenfalls auf 2 Minuten stellt. Ich muss aber hier ausdrücklich bemerken,
dass, gleiche Concentration und Temperatur der Farbbäder vorausgesetzt, die auf
den verschiedenen Maschinen erzielten Färbungen durchaus nicht
gleichwerthig sind, und zwar ist die unter gleichen Bedingungen des Farbbades
erzielte Färbung am hellsten bei Anwendung von Mommer's Maschine, dunkler bei Graemiger's und am vollsten beim Arbeiten mit Crippin und Young's Maschine. Ein Nachtheil oder Vortheil für eine
oder die andere Maschine kann hieraus selbstverständlich nicht abgeleitet
werden, da eine Verstärkung der Farbbäder in den beiden erstgenannten Maschinen
die Erzielung jeder beliebigen Nuance gestattet, obgleich andererseits in
Erwägung zu ziehen sein dürfte, dass die Cops dem Farbbade natürlich eine
gewisse Menge (durchschnittlich ungefähr 70 Proc. vom Gewichte der lufttrockenen
Cops) Flüssigkeit durch Aufsaugung entziehen, und der in derselben enthaltene
Farbstoff, welcher von der Faser nicht fixirt wird, stellt natürlich einen den
Färbekosten zur Last fallenden Farbstoffverlust dar, dessen Grosse in Proportion
mit der Concentration des Farbbades zunimmt.
Ist die Färbeoperation vollendet, so haben wir also dem Bade nicht nur ein
gewisses Quantum Farbstoff entzogen, das zur Färbung der Faser verwendet wurde,
sondern wir haben auch gleichzeitig mit den Cops aus der Maschine ein Quantum
Farbbad entfernt, das im Durchschnitt gleich dem Trockengewicht der Cops zu
setzen ist. Soweit also das eigentliche Färben in Betracht kommt, wird hierbei
lediglich die Farbstoffconcentration des Bades vermindert im Verhältniss der auf
der Faser fixirten Farbstoffmenge. Es wird aber andererseits das Totalvolumen
des Bades durch mechanische Aufsaugung durch die Cops vermindert und dadurch ein
entsprechendes Quantum von Farbstoff und Aufzugsmitteln dem Bade entzogen.
Ferner wird die Concentration der Farbbäder eventuell durch Verdampfung von
Flüssigkeit aus dem Farbbad vermindert oder durch Condensation von Dampf in
demselben erhöht. Ersteres ist stets der Fall in den Maschinen von Graemiger und Crippin,
während in Koblenzer's Maschine eine beträchtliche
Vermehrung durch Condensation stattfindet. Sollen alle Partien unter sich egal
ausfallen, so ist es offenbar absolut erforderlich, das Farbbad für jede
Operation auf dieselbe Concentration und das ursprüngliche Volumen zu bringen.
Die Einstellung auf das ursprüngliche Volumen ist höchst einfach bei den
Apparaten, wo eine Verminderung durch Verdampfung eintritt, kann aber grosse
Schwierigkeiten verursachen, wo Volumen Vermehrung durch Condensation, wie in
Koblenzer's Maschine, stattfindet, da in
letzterem Falle die Wiederherstellung der ursprünglichen Concentration natürlich
nicht so einfach ist.
Zur Wiederherstellung der Concentration und des Normalvolumens der Farbbäder
dienen also drei Daten, nämlich:
1) Die Stärke der Färbung der Cops in Procenten, dieser Factor lässt sich stets
für jede gegebene Nuance mit Leichtigkeit experimentell ermitteln, und
2) das per Operation dem Bade entzogene Flüssigkeitsvolumen,
3) die per Operation, bei feststehender Temperatur, verdampfende Wassermenge.
Zur Illustration dieses Punktes dient am besten ein concreter Fall, wie wir ihn
bei Graemiger's oder Crippin und Young's Maschine haben werden:
Farbbad: 500
l Wasser
4
k Benzopurpurin
4
k Seife
4
k Soda.
Gefärbt 100 k Cops 2 Proc. stark. Färbeverlust: 2 k Benzopurpurin.
Aufgesaugtes Farbbad 100 Proc. vom Gewicht der
Cops
= 100 k Farbbad:
100 l
Wasser
0,8 k Benzopurpurin
0,8 k Seife
0,8 k Soda
Verdampfverlust per 100 k
gefärbter Cops:
230 l
Wasser
––––––––––
Total:
330 l
Wasser
2,8 k Benzopurpurin
0,8 k Seife
0,8 k Soda.
Hieraus ergibt sich also, dass wir dem ursprünglichen Farbbad für jedes Kilo Cops
per Operation ein Ersatzbad zuzusetzen haben, bestehend aus:
3,300 l
Wasser
0,028 k
Benzopurpurin
0,008 k
Seife
0,008 k
Soda.
In obiger Berechnung ist ein geringer Fehler, daher rührend, dass das specifische
Gewicht des Farbbades unberücksichtigt geblieben ist; dieser Fehler ist jedoch
so unbedeutend, dass er für die Praxis nicht in Betracht kommt. Wie leicht
ersichtlich, bietet übrigens dessen Elimination nicht die geringste
Schwierigkeit.
Wesentlich complicirter wird die Sache, wenn Modenuancen aus Mischungen
verschiedener Benzidin- oder Diaminfarbstoffe gefärbt werden, da diese
Farbstoffe von der Faser bekanntlich nicht im selben Verhältnisse assimilirt
werden, in welchem dieselben in der Flotte enthalten sind. Diese Schwierigkeit
erscheint auf den ersten Blick so gross, dass von manchen Seiten das Färben von
Modenuancen auf den Copfärbemaschinen als unausführbar erklärt wurde. Es ist
jedenfalls, wenn überhaupt ausführbar, nur sehr schwer allgemein ausführbar auf
Maschinen, die, wie die Mommer'sche, grosse Mengen
Cops in einer Operation verarbeiten, bietet aber verhältnissmässig geringe
Schwierigkeiten bei Maschinen, die, wie Graemiger's
und besonders Crippin und Young's, mit kleinen
Mengen Cops operiren, da in letzterem Falle und besonders in letztgenannter
Maschine jeder einzelne Cop sich in jedem einzelnen Zeitmomente im selben
Stadium der Durchdringung durch die Färbeflüssigkeit befindet, was
annäherungsweise auch von Graemiger's Maschine,
nicht aber von Mommer's gilt.
Wie ich schon früher erwähnt habe, läuft die Erzeugung unter sich egaler Partien
darauf hinaus, die Concentration und das Volumen der Färbeflotte stets auf
demselben Punkte zu erhalten, und ich habe oben bei dem Beispiele des
Benzopurpurins gezeigt, wie das mit Hilfe eines geeigneten Ersatzbades geschehen
kann. Wir ersehen daraus, und es ist dies meiner Ansicht nach eine äusserst
charakteristische Eigenheit der Copfärberei, die dieselbe der Stückfärberei viel
verwandter als der Garnfärberei erscheinen lässt, dass das Mutterbad, die
ursprüngliche Färbeflotte, gewissermaassen nur das Vehikel des Färbens bildet
und dass in Wirklichkeit mit dem Ersatzbade gefärbt wird. Sobald uns dies
vollständig klar ist, ist uns auch sofort der Weg gewiesen, um Mischfarben zu
färben: die Aufrechterhaltung der Nuance ist lediglich eine Frage des
Ersatzbades. Die Bestimmung der im Ersatzbade zu führenden Aufzugsmittel
geschieht genau in derselben Weise, wie bei Benzopurpurin gezeigt.
Schwieriger ist bei Mischfarben die Bestimmung der aufgefärbten totalen
Farbstoffmenge, die sich bei einfachen Farben schon mit dem Auge bei einiger
Uebung sehr gut schätzen lässt. Zur Bestimmung des Verhältnisses, in dem die
einzelnen Farbstoffe einer Mischung an der Färbung theilnehmen, sowie zur
Ermittelung der Gesammtstärke der Färbung stehen uns zwei Wege zu Gebote: 1) Die
colorimetrische Analyse des Farbbades nach Ausfärbung einer gewissen Copmenge
oder 2) eine Musterfärbung in möglichst concentrirten Salzlösungen und unter
allmählichem Zusätze der einzelnen Farbstofflösungen in solchen Mengen, dass
keine Ausfällung von Farbstoff stattfinden kann, sondern derselbe vollständig
von der Baumwolle gebunden wird. Beide Methoden geben sehr gute Resultate, die
unter sich in zufriedenstellender Weise übereinstimmen.Nähere
Mittheilungen über die Handhabung und Ausführung dieser beiden Methoden
muss ich, um den Umfang dieses Artikels nicht übermässig auszudehnen,
mir auf später vorbehalten. Aus den auf eine oder die andere
Weise gewonnenen Resultaten lässt sich sodann das Ersatzbad mit Leichtigkeit
berechnen. Für die Controle der richtigen Führung der Flotten ist natürlich in
erster Linie die Egalität der Partien maassgebend, doch erfordert es viel
Umsicht und Erfahrung, um auf diese Weise allein gleichmässiges Arbeiten zu
erzielen. Weit einfacher und leichter durchführbar ist eine Controle mit Hilfe
eines empfindlichen Aräometers, wobei das specifische Gewicht des Farbbades
häufig bei einer und derselben, vortheilhaft 10 bis 20° C. unter der
Arbeitstemperatur liegenden Temperatur bestimmt wird. Schwankungen in der
Concentration des Bades lassen sich auf diese Weise mit Leichtigkeit erkennen
und zwar in der Regel, ehe auffallende Differenzen in den Nuancen der einzelnen
Partien bemerkbar werden.
Es ist hieraus leicht ersichtlich, dass Schwierigkeiten in der Copfärberei mit
den Diamin- oder Benzidinfarben nur in geringem Grade existiren, solange nur mit
einzelnen Farbstoffen gefärbt wird, deren Egalisirung, wie dies für die meisten
derselben gilt, keine Schwierigkeiten bietet, oder solange nicht sehr dunkle
Töne gefärbt werden sollen. Die Schwierigkeiten, die sich dem Färben von
Modenuancen in den Weg stellen, sind ebenfalls derart, dass sie mit massiger
Anstrengung sich überwinden lassen. Da ausserdem diese Farbstoffe sich sehr
rasch und in einem Bade färben lassen, was für die Copfärberei, wo jedes
besondere Bad eine weitere Maschine erfordert, von enormer Wichtigkeit ist, so
ist es leicht verständlich, dass thatsächlich in jedem einzelnen Falle die
Copfärberei mit diesen Farbstoffen begonnen wurde. Es muss aber andererseits
darauf hingewiesen werden, dass tiefe Nuancen sich mit diesen Farbstoffen,
besonders den braunen, schwarzen und blauen, nur in sehr unzufriedenstellen der
Weise färben lassen, solange die Circulation des Farbbades durch die Cops nur in
einer Richtung stattfindet. Es zeigen sich hierbei viele der Cops nur in höchst
unvollkommener Weise durchgefärbt. Diesem Uebelstande lässt sich dadurch
vollkommen abhelfen, dass die Maschine die Möglichkeit einer Circulation des
Farbbades durch die Cops sowohl von aussen nach innen, als auch von innen nach
aussen bietet, wodurch etwaige Unregelmässigkeiten in der Circulation einander
auf das Wirksamste compensiren.
Wie ich bereits im zweiten Theil dieser Abhandlung erwähnte, ist Crippin und Joung's Maschine vorläufig die einzige,
bei welcher die Circulation des Farbbades in beiden Richtungen rationell, d.h.
mit gleicher Leichtigkeit und Wirksamkeit durchführbar ist. Es ist dies ein sehr
starker Punkt zu Gunsten dieser Maschine.Der Grund
hierfür dürfte wesentlich in dem Umstände zu suchen sein, dass zur
Erzielung dunkler Nuancen sehr concentrirte Farbbäder erforderlich sind,
welchen die Cops bei der Durchdringung einen viel stärkeren
Reibungswiderstand entgegenstellen, wodurch die gleichmässige
Circulation des Farbbades in den Cops in hohem Grade verlangsamt und
erschwert wird.
Leider haben nun die Diamin- und Benzidinfarben, besonders für die Zwecke der
Copfärberei, fast ausnahmslos den schweren Nachtheil absolut ungenügender Wasch-
und Walkechtheit. Der Grund hiervon ist, dass die Baumwollfaser diese Farbstoffe
in freiem Zustande in Lösung (Knecht's
„starre Lösung“) hält. Dem Bluten der Färbungen könnte nur Einhalt gethan
werden, wenn es gelänge, den auf und in der Faser fixirten Farbstoff in echte
Lacke überzuführen, was bisher noch nicht möglich war, da alle mit den
gegenwärtig bekannten Mitteln durch die Sulfogruppen der Farbstoffe erzeugten
Lacke selbst nicht alkaliecht sind. Wohl aber lassen sich mit diesen Farbstoffen
wasch- und walkechte und auch theilweise sehr lichtechte Färbungen dadurch
erzielen, dass die mit gewissen Diamin- oder Benzidinfarben vorgefärbte
Baumwolle erst einem Diazotirprocess unterworfen und das so in der Baumwollfaser
befestigte Diazoproduct mit Phenolen oder Aminen combinirt wird. Die auf diese
Weise erzeugten Färbungen sind wasch- und walkecht, da die in der Faser
entstandenen Azokörper in Wasser und Alkalien gänzlich unlöslich sind. Mit den
Einzelheiten des besonders von der Firma L. Cassella und
Co. ausgearbeiteten Verfahrens brauche ich mich hier nicht zu befassen,
da dieselben allgemein bekannt sind. Ich bemerke nur, dass die Anwendung des
Verfahrens in der Copfärberei mit gutem Erfolg seit einiger Zeit angewendet
wird. Auch hier hat sich übrigens der enorme Vortheil der Copfärbemaschinen mit
doppelseitiger Circulation herausgestellt. Ohne letztere ist ein Egalfärben fast
unmöglich. Der erste in dieser Weise verwendete Farbstoff war bekanntlich das
Primulin, mit Hilfe dessen sich eine grosse Zahl rother, bordeauxfarbiger,
gelber und brauner Töne darstellen lassen, die alle ausserordentlich wasch- und
walkecht sind, jedoch ist deren Lichtechtheit bekanntlich sehr mangelhaft. Mit
Hilfe der Diamin- und Benzidinfarbstoffe gelang es zur Zeit noch nicht,
brauchbare rothe Entwickelungsfarben zu erzielen, die erhaltenen Nuancen, soweit
brauchbar, sind dunkle Blaue, Braune oder Schwarz. Besonders die braunen und
schwarzen Töne zeichnen sich durch hervorragende Lichtechtheit aus und werden im
Grossen mit gutem Erfolg auf Cops gefärbt. In der Copfärberei haben diese
Entwickelungsfarben (Ingrainfarben) den Nachtheil, dass auf drei Maschinen
gefärbt werden muss. Es ist übrigens vollkommen klar, dass die Copfärberei vor
den auf mehreren Bädern, also mehreren Maschinen, zu färbenden Farben nicht
zurückschrecken darf, wenn ihre Leistungen unseren heutigen Anforderungen in
Bezug auf Echtheit entsprechen sollen. Für viele Verwendungen sind ja die
Substantiven Farbstoffe völlig ausreichend, aber sobald hohe Ansprüche in Bezug
auf Wasser-, Wasch-, Walk- und Lichtechtheit gestellt werden, müssen wir
stets zu den beizenfärbenden Farbstoffen greifen. Diese werden aber stets im
günstigsten Falle mindestens zwei Bäder, also auch zwei Maschinen erfordern. Es
wird daher speciell mit Bezug auf diese Farben der Preis der Maschine sehr
wesentlich ins Gewicht fallen.
B. Beizenfärbende (adjective)
Farbstoffe.
a) Saure Farbstoffe.
Die beizenfärbenden sauren Farbstoffe sind, wie allbekannt, an Echtheit in
jeder Beziehung den direct färbenden Farbstoffen überlegen. Deren Anwendung
in der Copfärberei bietet aber Schwierigkeiten erheblicher Art. In erster
Linie ist die egale Befestigung des Mordants in den Cops durchaus nicht so
einfach wie in der Färberei der losen Garne, da jede Ausscheidung von
Mordant im Bade unbedingt vermieden werden muss, indem dieselbe beim
Hindurchziehen oder Drücken des Bades durch die Cops sich auf dieselben in
mehr oder weniger dicker Schicht auffiltrirt und entweder die Circulation
überhaupt verhindert, immer aber in der Folge ein völliges Misslingen der
Färbeoperation in Bezug auf Egalität der Durchfärbung bedingt. Eine fernere
Schwierigkeit ist, dass viele der Farbstoffe in Wasser entweder gar nicht
oder nur sehr unvollkommen löslich sind, deren Lösungen in Alkalien aber
häufig Färberesultate geben, die wesentlich und gewöhnlich nicht
vortheilhafte Unterschiede von den mit den freien Farbstoffen erzielten
Nuancen aufweisen. Kommt dann noch hinzu, dass während der Färbeoperation
kleine Mengen der Beize sich von der Faser losreissen, in das Farbbad
gelangen und in demselben in der Form eines unlöslichen Lackes suspendirt
sind, der sodann wieder auf die Oberfläche der Cops als schmierige Schicht
filtrirt wird, so dürfte es jedem klar sein, dass die Anwendung der
beizenfärbenden Farbstoffe in der Copfärberei mit ganz erheblichen
Schwierigkeiten verknüpft ist.
Die Mordants, um deren Fixirung es sich hier handelt, sind ausschliesslich
Thonerde-, Chrom- und Eisenbeizen. Am meisten Schwierigkeiten bietet die
Fixirung der Thonerdebeizen, da die Affinität der Baumwollfaser zu Thonerde
sehr gering ist. Werden Cops mit einer essigsauren Thonerde üblicher
Concentration kalt auf der Copfärbemaschine behandelt, so findet in den Cops
keine Ausscheidung von Thonerde statt, sondern es saugen die Cops einfach
ein gewisses Quantum, ungefähr 75 Proc. ihres Gewichtes, der Beize auf. Ein
Arbeiten bei höherer Temperatur ist nicht möglich, da dann stets auch
Thonerdeabscheidung im Bade eintritt, doch will ich bemerken, dass es im
Laboratorium gelingt, Thonerdeabscheidung auf der Faser zu erzielen, ohne
dass das Bad sich trübt, wenn man die Temperatur des Bades einige Grade
unter seiner Dissociationstemperatur hält. Im Grossen ist aber das Verfahren
deshalb nicht anwendbar, weil die so erhaltenen Beizungen sehr schwach sind.
Werden nun die, wie oben angegeben, mit der Beize imprägnirten Cops
getrocknet, so findet, wie zu erwarten, eine Wanderung der essigsauren
Thonerde nach den äusseren Partien der Cops statt und das Resultat ist eine
sehr ungleiche Beizung und entsprechend unegale Färbung. Etwas bessere
Resultate werden erhalten, indem die Cops einfach mit schwefelsaurer
Thonerde imprägnirt und dann ohne weiteres in einem Sodabade behandelt
werden. Die so erhaltenen Beizungen sind egal, aber die Sodabäder
werden so rasch unbrauchbar durch in dieselben gelangendes Thonerdehydrat,
dass diese Methode schon ihrer Kostspieligkeit halber kaum anwendbar ist.
Weit bessere Resultate werden erhalten, wenn die mit der schwefelsauren
Thonerde imprägnirten Cops auf einem Bade von Thonerdenatron (5° Bé.)
behandelt werden. So gut wie vollständig lässt sich aber das Trübewerden der
Bäder vermeiden, wenn man das soeben beschriebene Verfahren einfach umkehrt,
also die Cops erst auf einem Bade von Thonerdenatron behandelt und darauf
ein Bad von schwefelsaurer Thonerde folgen lässt. Sollte hierbei etwas
Thonerdehydrat in die schwefelsaure Thonerde gelangen, so wird es von dieser
sofort unter Bildung basischer Salze gelöst, die dann vortheilhaft von Zeit
zu Zeit durch Zusatz einiger Tropfen Schwefelsäure neutralisirt werden. Auf
diese Weise lassen sich ohne Schwierigkeit Beizungen in jeder beliebigen
Stärke erzielen durch öftere Wiederholung der Operationen, was allerdings
sehr umständlich ist.
Es ist natürlich von grosser Wichtigkeit, die Bäder stets auf gleicher
Concentration zu erhalten. Dies geschieht am besten, indem man die Bäder
öfters mit Hilfe eines Aräometers controlirt und, wenn nöthig, durch
frischen Zusatz das ursprüngliche specifische Gewicht stets wieder
herstellt.
Die Chrombeize auf Baumwolle ist weit einfacher in der Anwendung als die
Thonerdebeize, da alkalische Lösungen von Chromoxyd dasselbe direct an die
Baumwollfaser abgeben. Es genügt, die Cops in einer alkalischen Lösung von
Chromoxyd bei einer 50° C. nicht überschreitenden Temperatur zu behandeln,
um sehr egale Beizungen zu erhalten. Die Beizen fallen bei Behandlung in
höherer Temperatur weit schneller an als in der Kälte, und die Stärke der
Beizung ist proportional der Concentration der Beize. Es empfiehlt sich
daher, im Interesse der Egalisirung, schwache und mittelstarke Beizungen in
der Kälte zu bewirken, unter Anwendung von Bädern von entsprechender
Concentration, während kräftige Beizungen vorteilhafter mit warmen Bädern
erzielt werden.
Es können übrigens Chrommordants auf Baumwolle auch mit neutralen oder
basischen Chromoxydsalzen erzeugt werden unter Benutzung der höchst
merkwürdigen Eigenschaften dieser Salze, deren Verhalten gegenüber der
Baumwollfaser von Liechti und Suida sehr eingehend studirt wurde. Die
normalen und basischen Chromoxydsalze verhalten sich aber von den analog
constituirten Thonerdesalzen so verschieden, dass sie mit letzteren nicht in
Parallele gestellt werden können, sondern eine besondere Besprechung
erfordern. Am wenigsten geeignet für die Mordantirung der Cops sind
natürlich die normalen (violetten)Die
grüne Modification der Chromoxydsalze lasse ich hier überhaupt
ausser Betracht, da dieselben nach neueren Untersuchungen
vermuthlich überhaupt nicht als wirkliche Chromoxydsalze betrachtet
werden dürfen. Chromoxydsalze. Werden die Cops mit
Lösungen solcher imprägnirt und darauf mit Lösungen alkalischer Salze
behandelt, so wird allerdings Chromoxyd auf der Faser niedergeschlagen,
dasselbe haftet aber sehr schlecht und ausserdem fällt die Beizung leicht
unegal aus. Weit bessere Resultate werden erhalten, wenn die imprägnirten
Cops getrocknet werden, wobei die Baumwolle 12,8 Proc. des in der Form von
Chromisulfat aufgesaugten Chromoxyds bindet. Hieraus lässt sich leicht
die Stärke der mit einem Bade von bestimmter Concentration erreichten
Beizung bestimmen. Durch die nothwendige Trocknung der imprägnirten Cops
wird aber die Beizung stets sehr unegal. Wesentlich günstiger gestaltet sich
die Anwendung basischer Chromisulfate, die sich bekanntlich, im Gegensatz zu
den entsprechenden Thonerdesulfaten, ohne Zersetzung erhitzen lassen. Die
Dissociation dieser Salze wird, wie Liechti und
Suida gezeigt haben, durch die Gegenwart
von Natriumsulfat bedeutend verzögert. Trotzdem nehmen die Cops beim
Behandeln in einer 70° C. heissen Lösung einer Beize von der Zusammensetzung
Cr2(SO4)(OH)4 + 2 Na2SO4 direct
aus dem Bade erhebliche Mengen Chromoxyd auf. Immerhin lassen sich auf diese
Weise nur sehr schwache Beizungen erhalten, dieselben sind aber egal.
Weitgünstigere Resultate werden erzielt, wenn die basischen Chromisulfate
nicht durch Zersetzung von Chromsulfat oder Chromalaun, sondern durch
Auflösen bestimmter Mengen von Chromoxydhydrat in Chromalaun oder noch
besser in Chromisulfat hergestellt werden. Solche Lösungen lassen sich ohne
Ausscheidung von Chromoxydhydrat auf 50 bis 60° C. erhitzen und geben bei
diesen Temperaturen mit Leichtigkeit grosse Mengen Chromoxydhydrat an die
Faser ab. Bei Anwendung gebleichter Cops lassen sich auf diese Weise
kräftige und sehr egale Beizungen erzielen, die Führung der Bäder ist aber
sehr schwierig, da sich die Basicität derselben natürlich fortwährend
vermindert. In genau derselben Weise wie die basischen Chromisulfate lassen
sich auch die Acetate und ganz besonders die Chloride verwenden; besonders
letztere geben ganz vorzügliche Resultate und sei besonders in dieser
Hinsicht das im Handel befindliche „Chlorchrom“Dasselbe wird von der Badischen Anilin-
und Sodafabrik in den Handel gebracht. von der
Zusammensetzung Cr2Cl2(OH)4
erwähnt. Es besteht natürlich bei diesen Beizen ebenfalls die Schwierigkeit
der Führung der Bäder, die sehr rasch ihre Basicität verändern. Diese
Schwierigkeiten sind durchaus nicht unüberwindlich, aber doch viel grösser
als bei Anwendung alkalischer Lösungen von Chromoxyd.
Die Eisenmordants stehen in ihrem Verhalten den Thonerdemordants viel näher
als den Chrommordants, sind also bedeutend disassociationsfähiger als
letztere. Für die Zwecke der Baumwollfärberei im Allgemeinen und der
Copfärberei im Besonderen kommt nur das sogen, salpetersaure Eisen oder
Ferrisulfat in Betracht. Wird Baumwolle mit neutralen Lösungen von
Ferrisulfat behandelt, so nimmt dieselbe eine geringe Menge Eisenoxyd auf,
das sich durch nachfolgendes Waschen nur noch fester fixirt. Die unter
diesen Bedingungen erreichbare Stärke der Beizung ist aber gering. Versetzt
man dagegen die Ferrisulfatbäder mit Natriumacetat oder macht man dieselben
durch Zusatz von Soda mehr oder weniger basisch, so werden Bäder erhalten,
mit denen sich Mordants von jeder beliebigen Stärke erhalten lassen, und
zwar um so leichter, je basischer und je verdünnter die Bäder sind. Nach der
Eisenpassage werden die Cops noch einer Passage durch Soda unterworfen und
dann gewaschen. Die Beize geht sehr egal an und bietet deren Anwendung auf
Cops keine nennenswerthen Schwierigkeiten. Noch weniger ist dies der Fall,
wenn die Eisenbeize auf eine vorhergegangene Gerbsäurebeizung gesetzt wird,
wie dies wohl zumeist der Fall ist. Wie wir später sehen werden, ist
die Gerbsäurebeizung der Cops eine sehr leichte Sache und ist beim
Uebersetzen mit Eisen dann nur darauf zu sehen, dass die Ferrisulfatbäder
nie sauer werden, sondern stets schwach basisch bleiben.
Andere metallische Mordants werden auf Baumwolle gegenwärtig nur noch selten
angewendet, so dass dieselben füglich hier übergangen werden können, da sie
in der Copfärberei besonders kaum Anwendung finden dürften, es sei denn zum
Zwecke nachträglicher Behandlung einer Ausfärbung mit denselben. In diesem
Falle ist deren Fixirung natürlich in erster Linie durch den bereits auf der
Faser vorhandenen Farbstoff bezieh. Farblack vermittelt. Ich möchte hier
darauf hinweisen, dass derartige Nachbeizungen in jüngerer Zeit für die
Substantiven Farbstoffe in Vorschlag gebracht wurden, um deren Wasch-, Walk-
und Lichtechtheit zu erhöhen. Das Princip dieses Vorschlages ist höchst
einfach: Es ist sicher, dass bei der Fixirung der Substantiven Farbstoffe
auf der Baumwollfaser die Sulfogruppen nicht in Reaction treten, sondern in
Bindung mit dem Alkali wie im freien Farbstoff bleiben. Darauf ist die
Säureempfindlichkeit aller dieser Farbstoffe zurückzuführen, denn die
angeblich säureunempfindlichen sind es nur insofern, als die Farbe der
freien Sulfosäure mit der ihrer Salze mehr oder weniger identisch ist. Durch
nachträgliche Beizung der Färbungen mit Metallsalzen findet daher
Lackbildung in der Sulfogruppe statt. Dass auf diese Weise grössere
Wasserechtheit sich erzielen lässt, ist unzweifelhaft, ebenso dürfte die
Lichtechtheit dadurch eine wesentliche Verbesserung erfahren, ob aber
dadurch die Wasch- und Walkechtheit gewinnt, erscheint mir höchst fraglich,
da Lackbildung in der Sulfogruppe in dieser Beziehung erfahrungsgemäss so
gut wie wirkungslos ist.Vgl.
hierüber: Weber, Untersuchungen über die
Bildung der Farblacke, 1892 283
158 und 183.
Im Anschluss hieran möchte ich ferner darauf hinweisen, dass das Waschen der
Cops nach vollendeter Beizung ein Punkt von der allerhöchsten Wichtigkeit
ist. In der Copfärberei ist das Ausziehen der Farbbäder eine Unmöglichkeit,
da auf verhältnissmässig kleine Quantitäten Cops immer ein bedeutendes
Volumen von Farbbad und dementsprechend Ueberschuss von Farbstoff vorhanden
ist, und habe ich oben gezeigt, dass die besten Resultate erhalten werden,
wenn die Zusammensetzung des Mutterbades durch continuirlichen oder
intermittirenden Zusatz von Ersatzbad constant erhalten wird. Dies ist
selbstverständlich nur möglich, wenn die Bäder absolut klar, also frei von
suspendirten unlöslichen Theilen bleiben. Dies ist aber nur möglich, wenn
die gebeizten Cops nachträglich auf das scrupulöseste und, wenn nur irgend
thunlich, mit heissem Wasser gewaschen werden. Selbst minimale Mengen loser
Beize oder unausgewaschener Beizbäder machen die Farbbäder sehr rasch
unbrauchbar und erzeugen stark abschmutzende, trübe Färbungen. Zum
Auswaschen der Cops sind die Copfärbemaschinen selbst im Allgemeinen sehr
schlecht geeignet, da die in Cops enthaltenen Verunreinigungen sich rasch in
dem Waschbade anhäufen. Zum Waschen der Cops sind daher Apparate
erforderlich, welche fortwährend frisches und reines Wasser durch die Cops
zu ziehen oder drücken gestatten, und zwar dürfte es am vortheilhaftesten
sein, das Waschwasser von innen nach aussen durch die Cops zu saugen.
Unter den beizenziehenden Farbstoffen, die auf die oben besprochenen
Beizen gefärbt werden, sind viele in Wasser entweder ganz unlöslich, wie die
Alizarine, oder nur in sehr unvollkommener Weise löslich. Solche Farbstoffe
lassen sich natürlich nicht ohne weiteres anwenden, sondern müssen in Lösung
gebracht werden entweder mit Hilfe von Alkalien, Alkalicarbonaten, Seifen
oder alkalisch reagirenden Salzen, wie Borax, phosphorsaures Natron oder
ähnlichen Salzen. Am besten und billigsten bewähren sich für diesen Zweck
neutrale Seifen, neben welchen vortheilhaft gleichzeitig neutrales
Türkischrothöl angewendet wird. Die Alkalicarbonate geben meist sehr
unbefriedigende Resultate in Bezug auf Nuance, und noch schlechter bewähren
sich die caustischen Alkalien. Ammoniak ist fast gänzlich unverwendbar, da
die primären, aus dem Farbstoff und einer einzigen Base bestehenden Lacke
die bemerkenswerthe Eigenschaft zeigen, sich bei Gegenwart der geringsten
Spur freien Ammoniaks mit Leichtigkeit in Wasser zu lösen. Ganz besondere
Schwierigkeiten bietet in dieser Hinsicht das Alizarin, das sich auf einem
reinen Aluminiummordant überhaupt nicht fixiren lässt, wenn das Farbbad
nicht Kalksalze enthält. Eine solche Zusammensetzung des Farbbades ist aber
unmöglich angesichts der Notwendigkeit, die Farbstoffe in Lösung anzuwenden.
Bei Gegenwart von Kalksalzen würden dieselben mit den gelösten Farbstoffen
sofort Niederschläge von unlöslichen Calciumlacken bilden. Es dürfte deshalb
für alle diejenigen Farbstoffe der Orthodihydroxygruppe (beizenziehende
Farbstoffe), welche wie das Alizarin Compoundlacke bilden, rathsam sein, dem
Thonerde-, Chrom- oder Eisenmordant einen zweiten Calcium-, Magnesium- oder
Zinkmordant folgen zu lassen. Die Ausfärbung kann dann, wenn sonst
vortheilhaft, auch in ammoniakalischen Lösungen bewirkt werden.
Für die Färbung der beizenfärbenden Farbstoffe auf Cops scheint auf den
ersten Blick Erban und Specht's Verfahren (D.
R. P. Nr. 54057) vorzüglich anwendbar zu sein. Der Umstand aber, dass die
Cops mit einer ammoniakalischen Lösung von Ammoniak imprägnirt werden
müssen, macht das Verfahren gänzlich werthlos für diesen Zweck, da beim
Trocknen der so imprägnirten Cops das sich verflüchtigende Ammoniak das
Alizarin von innen nach aussen führt, so dass nach dem Trocknen die äusseren
Schichten der Cops weit mehr Alizarin als die inneren enthalten, wodurch
natürlich die Färbungen unegal ausfallen. Werden aber die Cops ohne zu
trocknen mit den Thonerdesalzen behandelt, so löst sich ein grosser Theil
des in den Cops enthaltenen Farbstoffes, geht als Thonerdealizarat in Lösung
und wird dann im Bade des Thonerdesalzes nach kurzer Zeit durch Aussalzung
gefällt. Ganz ähnlich verhalten sich die meisten übrigen Alizarinfarbstoffe,
ganz besonders wenn mit Thonerdesalzen gebeizt wird.
(Schluss folgt.)