Titel: Ueber Copfärberei.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1893, Band 287 (S. 111–119)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj287/ar287040

Ueber Copfärberei.1)

Von Dr. Carl Otto Weber.

Mit Abbildungen.

Seit einigen Jahren sind von vielen Seiten Versuche in mehr oder minder grossem Maasstabe im Gang, dahin zielend, die Färberei der gesponnenen Fasern in dem vortheilhaftesten Stadium der mechanischen Verarbeitung vorzunehmen. Die Anstrengungen, die gemacht wurden, die Färberei der losen Wolle und Baumwolle, die Kammzug- und Copfärberei auf gleiche Stufe der Leistungsfähigkeit wie die Garn- oder Stückfärberei zu bringen, sprechen in schlagender Weise für jene Behauptung. An und für sich könnte es scheinen, als ob die Färberei der losen Gespinnstfasern die Verwirklichung jenes Ideals in der einfachsten Weise ermögliche. Doch ist gerade in diesem Stadium der Gespinnstfaser und besonders der Baumwolle deren Färberei nur in sehr beschränktem Maasse ausführbar, und zwar aus mannigfachen Gründen. In erster Linie können alle diejenigen Farben, welche zu ihrer Entwickelung oder Fixirung lang anhaltendes Kochen erfordern, mit irgend welchem praktischen Vortheil überhaupt nicht gefärbt werden, da das unvermeidliche Verfilzen der Faser Verluste beim Spinnen nach sich zieht, die viel erheblicher sind, als sie das Färben der Schuss- und Kettengarne im Strang und nachheriges Zurückspulen mit sich bringen. Hierzu kommt noch, dass speciell gefärbte lose Baumwolle im Allgemeinen wesentlich härter ist als die natürliche Faser und deshalb beim Spinnen grössere Schwierigkeiten macht als diese, und es fällt ganz wesentlich ins Gewicht, dass das Verspinnen, besonders dunkler Nuancen, für die Augen der Arbeiter in so hohem Grade anstrengend ist, dass ein effectives Minus in der Leistungsfähigkeit eintritt. Unstreitig die grösste all dieser Schwierigkeiten liegt aber darin, dass nur wenige Nuancen in solchen Quantitäten fortlaufend verlangt sind, um eine Spinnerei ununterbrochen zu beschäftigen. Das Verspinnen verschiedenfarbiger kleiner Partien würde sich aber wegen der vielen nothwendigen Unterbrechungen absolut unrentabel erweisen. Genau dieselben Schwierigkeiten und Unzuträglichkeiten sind in nur unbedeutend geringerem Grade mit dem Färben der Baumwolle auf irgend einer der Stufen der Verarbeitung derselben verbunden, die zwischen der rohen Baumwolle und zwischen den gespulten Gespinnsten liegen. Hieraus ergibt sich, dass erst im Stadium der Spulen oder Cops, also wenn bereits mehr oder weniger fertige Garne vorliegen, |112| die Möglichkeit einer Färberei gegeben ist, frei von irgend welchen unangenehmen Nebenumständen in Bezug auf die fernere Verarbeitung der Textilfaser. Hierin liegt die grosse Bedeutung der Copfärberei. Damit steht durchaus nicht im Widerspruch, dass thatsächlich grosse Mengen loser Baumwolle gefärbt werden für die Zwecke der Vigognespinnerei und die Fabrikation halbwollener Garne. Ich darf wohl unterlassen, auf die principielle Verschiedenheit der Bedürfnisse und Methoden dieser Industrie gegenüber der eigentlichen Baumwollspinnerei hier einzugehen, da es wohl keiner weitgehenden Argumente bedarf, um klarzulegen, dass, wo zur Erreichung eines bestimmten Zieles nur ein Weg gegeben ist, dessen Mängel und Unvollkommenheiten eben ohne weiteres in den Kauf genommen werden müssen. Andererseits folgt aber aus dem Vorstehenden, dass die Copfärberei überhaupt nicht mit der Färberei der losen Baumwolle in Concurrenz tritt, sondern wesentlich der Garn- und Kettenfärberei das Feld streitig macht, obwohl die Annahme nahe liegt, dass auch die Halbwollfärberei von der Copfärberei erheblich beeinflusst werden wird. In welchem Grade dies der Fall ist, lässt sich gerade im gegenwärtigen Augenblick sehr schwer bestimmen in Anbetracht der überaus glänzenden Resultate, welche die Firma Leop. Cassella und Co. mit der Anwendung ihrer Diaminfarben in der Halbwollfärberei erzielte.

Die der Copfärberei innewohnende hohe Bedeutung ist seit lange jedem Sachverständigen so klar, dass weitere Ausführungen in dieser Richtung überflüssig sind. Ebenso wohl bekannt sind aber auch die enormen Schwierigkeiten dieser Art der Färberei, und ganz besonders, wenn es sich darum handelt, in derselben alle diejenigen Farbstoffe und Färbemethoden zur Anwendung zu bringen; die in der heutigen Garnfärberei von Bedeutung sind. Eine Anzahl von Copfärbemaschinen befindet sich gegenwärtig in mehr oder weniger vorgerücktem Stadium des Versuches, und mit grosser Spannung werden die von den verschiedenen Erfindern erzielten Resultate verfolgt. Es wäre wohl verfrüht, jetzt schon einem bestimmten System den Sieg unbedingt zuzusprechen, unzweifelhaft ist aber, dass die für die Construction einer allgemein anwendbaren und leistungsfähigen Copfärbemaschine ausschlaggebenden Gesichtspunkte sich bereits feststellen lassen, ebenso sind die Grundzüge der Färbereitechnik auf solchen Apparaten schon in so hohem Grade entwickelt, dass eine klare Einsicht in das Wesen dieses wichtigen Gegenstandes bereits von einem über den Kreis der zunächst betheiligten Erfinder hinausgehenden Interesse ist. Eine umfassende Darstellung des gegenwärtigen Standes dieser neuen Industrie von Seite eines unabhängigen, aber mit derselben durch umfangreiche selbsthätige praktische Erfahrung genau vertrauten Fachmannes dürfte daher von allgemeinem Interesse sein, um so mehr, als die Literatur über diesen Gegenstand bislang auf zwei Artikel beschränkt war. von denen der eine offenbar stark beeinflusst ist, während der andere sich wesentlich auf eine Recapitulation bezüglicher Patentschriften beschränkt.

I. Die mechanischen Principien der Copfärbemaschinen.

Wenn wir der Frage der Copfärberei näher treten, so sehen wir sofort zwei Punkte von fundamentaler Wichtigkeit vor uns:

1) Vollkommene und gleichmässige Durchfärbung der Cops;

2) absolute Gleichmässigkeit der durchgefärbten Partien unter sich.

Hieran reiht sich ein dritter, wesentlich ökonomischer Punkt:

3) Zeiterforderniss für die Färbeoperation – quantitative Leistungsfähigkeit.

Es lässt sich mit Sicherheit sagen, dass dasjenige Verfahren, das auf die vollkommenste Weise und mit den einfachsten mechanischen Mitteln obigen Bedingungen zu genügen vermag, das beste sein wird. Die erste und dritte Forderung hängt so gut wie völlig von den mechanischen bezieh. physikalischen Hilfsmitteln ab, mit denen gearbeitet wird. Die zweite Forderung ist dagegen ebenso sehr ein Punkt der mechanischen Construction der Maschine, als der Technik des Färbens.

Beim Einbringen eines Cops in kaltes Wasser dringt dasselbe langsam in denselben ein, die vollständige Durchnetzung desselben nimmt aber viele Stunden, ja Tage in Anspruch. Feine Garne sind selbst nach tagelanger Immersion häufig im Innern stellenweise völlig trocken. Dies zeigt sich besonders deutlich, wenn an Stelle von Wasser eine verdünnte Lösung eines Farbstoffes, wie Croceïnscharlach, verwendet wird, den die Baumwollfaser nicht zu fixiren vermag. In erster Linie ist diese schwierige Durchnetzung bedingt durch den Bau der Cops, welcher den Austritt der mit eingeschlossenen Luft ausserordentlich erschwert. Eine fernere Ursache aber ist die Verunreinigung der rohen Cops mit vegetabilischen Stoffen saurer, öliger oder indifferenter Natur. Wird der Cop in heisses Wasser getaucht, so findet zunächst in Folge der Erwärmung ein viel rascheres Entweichen der eingeschlossenen Luft statt, gleichzeitig geht ein erheblicher Theil der anhaftenden Verunreinigungen in Lösung oder Emulsion, und das Resultat ist eine verhältnissmässig rasche Durchnetzung der Cops, obgleich dieselbe immer erst nach stundenlanger Immersion vollständig ist. Ein egales Durchfärben ist aber auch bei noch so lange anhaltendem Kochen nicht zu erzielen; die äusseren Schichten sind immer erheblich dunkler gefärbt als die inneren. Der Grund hiervon ist, dass bei dieser Behandlung die im Innern der centralen Bohrung der Baumwollfaser befindliche Luft in den inneren Schichten der Cops nur ausserordentlich schwer von dem Färbebad verdrängt wird. Das Nächstliegende zur Beseitigung dieser Schwierigkeit ist die Imprägnirung der Cops mit dem Färbebad im Vacuum, entweder kalt oder bei solchen Temperaturen vorzunehmen, wie sie die Färbeeigenthümlichkeiten des betreffenden Farbstoffes erfordern. Die Wirkung des Vacuums wird selbstverständlich durch heisse Farbbäder wesentlich unterstützt. Wir haben hier das erste wichtige Princip eines Copfärbeapparates, das wir in folgender Weise formuliren:

I. Absolute Luftverdrängung inner- und ausserhalb der Baumwollfaser ist eine Grundbedingung der vollständigen Durchdringung der Cops durch die Farbflüssigkeit und wird nur vollkommen erreicht durch Behandlung der Cops mit der Farbflüssigkeit in vacuo.

Wir werden späterhin Gelegenheit haben, darauf hinzuweisen, dass die Unkenntniss oder Verkennung dieser ersten Bedingungen in vielen Fällen dazu führte, an Stelle eines Vacuums Ueberdruck zu verwenden. Alle derartigen |113| Maschinen sind als von Grund aus verfehlt zu bezeichnen und führten entweder zu einem totalen Misserfolg oder sie sind nur sehr beschränkter Anwendung fähig und ergeben immer einen mehr oder minder hohen Procentsatz an Ausschusswaare. Es ist nun aber klar, dass durch Erfüllung des Grundsatzes I lediglich die totale Imprägnirung der Cops mit dem Farbbade erzielt wird. Der in der absorbirten Flüssigkeitsmenge enthaltene Farbstoff wird nunmehr von der Faser aufgenommen oder gebunden werden, so dass im Cop nur mehr oder minder reines Wasser enthalten ist. Bei den prakticablen Concentrationen der Farbbäder kann auf diese Weise ein einigermaassen kräftiger Ton nicht erzielt werden, und ausserdem wären dann auch bereits die mit dem Farbbade länger in Berührung befindlichen äusseren Schichten der Cops dunkler gefärbt als die inneren Partien. Als fernere Schwierigkeit würde sich in diesem Falle Ungleichheit in der Wickelung der Cops durch hellere und dunklere Stellen zu erkennen geben. Es ist deshalb offenbar, dass zur Behebung dieser Schwierigkeit ein weiteres Princip in Anwendung kommen muss, das sich folgendermaassen ausdrücken lässt:

II. Zur Erreichung vollkommener Egalität der Färbungen ist die Circulation des Farbbades durch die Cops erforderlich, und zwar muss dieselbe mit solcher Energie und Schnelligkeit vor sich gehen, dass die Concentration des Farbbades in jeder Schicht und in jedem Theil des Cops in jedem Zeitmoment dieselbe ist.

Von diesem Punkt, der vielleicht der wichtigste in jeder Copfärbemaschine ist, hängt die Egalität der Durchfärbung der Cops fast vollständig ab. Ist die Circulation des Farbbades eine langsame und der entsprechende Flüssigkeitsdruck ein geringer, so findet im Allgemeinen die Bindung der Farbstoffe so rasch statt, dass die Concentration des den Cop durchdringenden Farbbades von aussen nach innen erheblich abnimmt, und es ist ferner das in gleichen Zeiträumen durch die Flächeneinheit des Cops durchgehende Quantum Farbbad geringer für etwaige, häufig vorkommende härtere Partien1) des Cops. In beiden Fällen ist Ungleichheit in der Durchfärbung das unvermeidliche Resultat.

Die Principien I und II enthalten alles, was zur Erreichung der Bedingung 1): Vollkommene und gleichmassige Durchfärbung der Cops, erforderlich ist. Eine Maschine also, welche jenen Principien genügt, wird Cops liefern müssen, welche per Operation nicht nur unter sich egal in der Färbung sind, sondern welche auch in jeder Schicht jedes einzelnen Cops keine Farbenunterschiede aufweisen. Bedingung 2) verlangt nun „absolute Gleichmässigkeit der durchgefärbten Partien unter sich“, d.h. Gleichmässigkeit der Nuance in successiven Operationen. Dieser Bedingung wird durch jene beiden Principien nicht unmittelbar genügt, obgleich sie Vorbedingung derselben sind. Ich habe bereits oben bemerkt, dass Bedingung 2) ebenso sehr ein Punkt der Principien der mechanischen Construction einer Copfärbemaschine, als der Technik des Färbens ist, und wir haben nun zunächst festzustellen, inwiefern die Erfüllung der Bedingung 2) von der Construction der Maschine abhängig ist.

Beim Färben der Garne im offenen Bade ist die Egalität der erzielten Nuancen wesentlich abhängig von der Concentration des Farbbades, der Temperatur, bei welcher gefärbt wird, und der Zeitdauer der Immersion der Garne. Diesen Punkten gegenüber ist das jeweils verwendete Quantum von Farbbad von verhältnissmässig geringem Einfluss, soweit Baumwollfärberei in Betracht kommt, da bei Mordantfarben die fixirbare, d.h. zur Lackbildung gelangende Menge Farbstoff stöchiometrisch feststeht, während bei den Substantiven Farbstoffen das fixirte Farbstoffquantum so gut wie ausschliesslich eine Frage der Concentration, Temperatur und, schon in beschränktem Grade, der Immersionsdauer ist, von der Menge des Farbbades aber so gut wie unabhängig ist. Alle diese Punkte, nämlich Concentration des Farbbades, Temperatur des Farbbades und Immersionsdauer der Waare sind natürlich bei der Copfärberei von derselben Wichtigkeit wie in jedem anderen Zweige der Färberei. Die Aufrechterhaltung der Concentration des Farbbades kommt bei der Construction der Maschine nur insofern in Betracht, als es zur Verminderung der in dieser Beziehung vorhandenen färbetechnischen Schwierigkeiten als höchst störend, wenn nicht geradezu als verfehlt bezeichnet werden muss, die Farbbäder durch directen Dampf zu erhitzen, da dieselben hierdurch einem continuirlichen, sehr schwer controlirbaren Verdünnungsprocess unterliegen, dessen unvermeidliche Folge Nuanceunterschiede in mehr oder minder erheblichem Betrage sind. Die Vermeidung dieser Schwierigkeit liegt natürlich in der Anwendung von indirectem Dampf mittels Schlangenrohren. Die Innehaltung einer bestimmten Temperatur bietet dann keine Schwierigkeiten. Die Aufrechterhaltung der Concentration des Bades vom färbetechnischen Standpunkte aus ist unabhängig von der Construction der Maschine und wird deshalb im dritten Theile dieses Artikels besprochen werden. Es erübrigt deshalb nur noch, die Dauer der Immersion für die Operation in Betracht zu ziehen. Die Immersion der Cops in der Maschine ist entweder continuirlich oder intermittirend. Im ersten Falle circulirt das Farbbad durch die Cops während der ganzen Dauer der Färbeoperation, wir müssen dann an eine Maschine die Anforderung stellen, dass die Operation in jedem beliebigen Moment unterbrochen werden kann. Im zweiten Falle, bei intermittirender Immersion, dass die einzelnen Immersionen unter sich alle von gleicher Dauer sind. In beiden Fällen wird sich ferner häufig die Forderung ergeben, dass während jeder Immersion, ob continuirlich oder intermittirend, in gleichen Zeiträumen gleiche Volumina des Farbbades durch gleiche Quantitäten der Cops circuliren.2) Hieraus ergeben sich uns als weitere Principien:

III. Das Farbbad muss gegen die Verdünnung durch directen Dampf geschützt sein.

IV. Die Immersion der Cops kann continuirlich oder intermittirend sein. Die Immersionen müssen unter sich von gleicher Zeitdauer und die durch gleiche Quantitäten Cops circulirenden Flüssigkeitsmengen müssen für alle Immersionen gleich gross sein.

Es ist einleuchtend, dass die Dauer der Immersion für Copfärbemaschinen eine Frage von der allergrössten |114| Wichtigkeit ist, insofern als dieselbe factisch die Zeitdauer einer Färbeoperation, also mit anderen Worten die Leistungsfähigkeit der Maschine bestimmt. Mit grossen Massen von Cops gleichzeitig zu operiren ist zwar versucht und für einige Zeit auch durchgeführt worden, aber mit sehr fragwürdigem Erfolg. Auf die Ursache hiervon werde ich im zweiten Theile dieser Abhandlung hinzuweisen Gelegenheit haben. Hier sei nur bemerkt, dass die Schwierigkeit einer vollkommenen Circulation des Farbbades in und durch die Cops naturgemäss ganz bedeutend zunimmt, je mehr Cops in einer Operation gefärbt werden sollen, und im selben Verhältniss wachsen dementsprechend auch die Schwierigkeiten der egalen Durchfärbung der Cops an sich, sowie der einzelnen Partien. Aus diesen Gründen, die sehr wohl bekannt sind, arbeiten fast alle Copfärbemaschinen nur mit einem verhältnissmässig geringen Quantum Cops auf einmal, ein Quantum, das beispielsweise in Crippin und Young's Maschine bis auf 3 Pfund per Operation heruntergeht. Es hängt also mit Bezug auf die Leistungsfähigkeit alles davon ab, welcher Zeitraum für eine Färbeoperation erforderlich ist. Hierbei werden sich die Farbstoffe der verschiedenen Klassen sehr verschieden verhalten. Im Allgemeinen wissen wir, dass bei den Substantiven Farbstoffen das Ende der Färbeoperation erreicht ist, wenn die inneren Hohlräume der Baumwollfaser mit dem Farbstoffe gefüllt sind, und es ist deshalb klar, dass das erste Princip, das wir für Copfärbemaschinen aufstellten und das eine möglichst vollständige Evacuirung der Baumwollfaser verlangt, auch den Färbeprocess mit diesen Farbstoffen, der beim Färben im offenen Bade 30 bis 90 Minuten in Anspruch nimmt, sehr beschleunigen muss. Bei den Mordantfarben liegt die Sache noch einfacher, indem die Dauer des Färbeprocesses hier lediglich eine Frage der Zeit ist, die für die in stöchiometrischen Verhältnissen stattfindende Bindung des Farbstoffes an die Beize erfordert wird. Diese Fragen haben uns aber bereits auf das Gebiet der Copfärberei als solche geführt, und es ergibt sich daraus, dass ein Urtheil über die Leistungsfähigkeit der Copfärbemaschinen sich erst im Verlaufe einer Discussion der Eigenthümlichkeiten, welche das Arbeiten auf diesen Maschinen aufweist, wird geben lassen. Ich werde daher auf diesen Punkt späterhin ausführlich zu sprechen kommen.

Ein einziger Punkt, der in der Construction von Copfärbemaschinen von principieller Bedeutung ist, muss noch erwähnt werden. Die Cops besitzen einen gewissen Bau oder Structur, der das Resultat der eigenthümlichen Wickelung der Garne auf der Spinnmaschine ist, und der Bau der Cops ist von ganz wesentlichem Einfluss auf die Weiterverarbeitung derselben im Webstuhl. Jede Veränderung im normalen Bau der Cops gibt sich in den Weberesultaten sofort zu erkennen und hat gewöhnlich ein häufiges Brechen des Webfadens zur Folge. Es ist deshalb klar, dass in einer Copfärbemaschine alle mechanischen Einwirkungen auf die Cops, welche eine Veränderung im Bau, in der Structur derselben zur Folge haben könnten, unbedingt zu vermeiden sind. Es ergibt sich daher als letztes Princip:

V. Die nothwendig stattfindende mechanische Einwirkung auf die Cops durch das durch dieselben circulirende Farbbad oder Waschwasser, sowie das darauffolgende Befreien der Cops von überschüssigem Farbbad oder Waschwasser muss in solcher Weise vor sich gehen, dass keine Form- oder Structurveränderung im Bau der Cops stattfinden kann.

Die Wichtigkeit dieses Princips hat sich bereits unzweifelhaft herausgestellt, indem die auf verschiedenen Maschinen gefärbten Cops in ihrem Verhalten im Webstuhl grosse Unterschiede aufwiesen, als deren Ursache Structurveränderungen in den Cops erkannt wurden, verursacht durch die mechanischen Einflüsse, denen die Cops beim Färben in den Maschinen unterworfen sind und deren Schädlichkeit oder Unschädlichkeit gänzlich von der Construction der Copfärbemaschine abhängt. Hierauf werden wir im nächsten Abschnitt nochmals zurückkommen.

II. Die Copfärbemaschinen der Gegenwart.

An Hand der im Vorstehenden entwickelten Principien dürfte es nun von Interesse sein, die bisher bekannt gewordenen Copfärbesysteme kritisch zu besprechen und, soweit möglich, festzustellen, inwieweit die Copfärbemaschinen der Gegenwart unserem Maasstabe entsprechen. Schlüsse in Bezug auf deren Zweckmässigkeit und Mängel werden sich hieraus naturgemäss ergeben. Der Misslichkeit dieses Unternehmens bin ich mir sehr wohl bewusst, da es wohl jedem von vornherein klar ist, dass von den zahlreichen Maschinen, die schon jetzt auf diesem Gebiete, wenn auch theilweise nur als Versuche existiren, doch nur die verschwindende Minderheit sich auf die Dauer wird behaupten können. Mit einer kritischen Besprechung werde ich daher natürlich in ein Wespennest stechen, aber der Sache selbst kann damit nur gedient werden. Im Uebrigen werde ich mich bemühen, mit strengster Objectivität zu verfahren.

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Aus verschiedenen Gründen empfiehlt es sich, die verschiedenen Copfärbemaschinen in der Reihenfolge zu besprechen, in der die Patente für dieselben angemeldet wurden. Wir haben daher in erster Linie die Obermaier'sche Maschine zu nennen (D. R. P. Nr. 23117 vom 23. Juli 1883), deren Construction aus Fig. 1 ersichtlich ist. Der Hohlraum M zwischen den beiden perforirten cylindrischen Gefässen B und C wird mit dem zu färbenden Material gleichmässig und möglichst compact angefüllt. Gespulte Gespinnste (Cops) werden sammt Bobinen und Hülsen in den Apparat gebracht. Grössere Lücken, die durch die unregelmässige Form der Cops entstehen, werden mit losem |115| Strähnenmaterial ausgefüllt. Um diese Füllung des Raumes M in ihrer Lage zu erhalten, wird der Kolbendeckel E mittels des Schraubenbolzens g fest gegen das Textilmaterial angepresst. Das Färben geschieht nun, indem mittels der Centrifugalpumpe G das Farbbad in den perforirten Cylinder C getrieben wird, von dem aus es sich durch das Textilmaterial hindurcharbeitet und sodann aus dem perforirten Gefäss B in das umschliessende Gefäss A austritt, von wo aus es wieder in den Kreislauf eintritt.

Aus dieser kurzen Beschreibung der Arbeitsweise der Obermaier'schen Maschine sehen wir zunächst, dass dieselbe die Durchtränkung des Textilmaterials nicht durch ein Vacuum, sondern durch Druck (Centrifugalpumpe) bewerkstelligt. Die absolute Luftverdrängung, besonders des in der Textilfaser selbst enthaltenen Antheiles, wird deshalb wesentlich mehr Zeit erfordern, als beim Arbeiten im Vacuum der Fall wäre. Dieser Nachtheil, wird natürlich viel kleiner sein beim Arbeiten mit heissen Bädern, als wenn kalte Bäder angewandt werden sollen. Aus diesem Grunde ist es höchst wahrscheinlich, dass die Anwendung kalter Beizbäder (Thonerde-, Chrom-, Eisenbeizen) in dieser Maschine in Bezug auf die vollkommene Durchtränkung des Textilmaterials ganz erhebliche Schwierigkeiten bieten wird. Die Möglichkeit einer völlig gleichmässigen Durchdringung des Textilblockes im Raume M der Maschine hängt sehr wesentlich von der Sorgfalt ab, mit der der Apparat beschickt wurde, anderenfalls wird dem Princip II nicht genügt werden und die Circulation in verschiedenen Theilen und Schichten eine verschiedene sein, wobei auch Princip IV nicht mehr ausführbar ist. Die Beobachtung unseres dritten Princips bietet in dieser Maschine keine Schwierigkeiten. Einen wesentlichen Nachtheil dieser Maschine erblicke ich in dem Umstände, dass die zu färbenden Cops durch nicht unbedeutenden mechanischen Druck, ausgeübt durch die Kopfplatte E, in ihrer Lage festgehalten werden müssen. Bei der grossen Empfindlichkeit der Cops gegen einseitig seitlichen oder axialen Druck ist es ganz unvermeidlich, dass wenigstens ein Theil der Beschickung der Maschine nachtheilige Veränderung erleidet, um so mehr, als nach der Färbeoperation das Farbgefäss BC zur Entfernung überschüssigen Farbbades auf eine Centrifugenachse gebracht und centrifugirt wird, wobei unbedingt die Beschickung des Gefässes sich nach der äusseren Wandung B hindrängt. Es unterliegt keinem Zweifel, dass die, diesen im rechten Winkel gegen einander wirkenden Drucken ausgesetzten Cops erheblich leiden müssen. Ich habe keinen Zweifel; dass Obermaier's Maschine sich für die Färberei von losen Gespinnstfasern, Vorgespinnsten und losen Garnen vorzüglich eignet, aber für die Copfärberei von untergeordneter Bedeutung ist.

Graemiger's Maschine (D. R. P. Nr. 44231 vom 13. August 1888) ist im Gegensatze zu Obermaier's wesentlich als Copfärbemaschine construirt. Die auf perforirte hohle Spindeln aufgesteckten Cops werden über Bohrungen eines konischen oder cylindrischen Copträgers gesteckt, der luftdicht an den Kammern eines zweiten gleichgestalteten Körpers anliegt (Fig. 2) und um den sich der erstere dreht. Durch Pumpen, die mit den verschiedenen Kammern des feststehenden Körpers in Verbindung stehen, wird das Farbbad durch die Cops gesaugt, worauf bei fernerer Drehung des Copträgers die erst imprägnirten Cops über die über dem Flüssigkeitsniveau des Farbbades liegende Luftkammer gelangen, wo denselben ein Ueberschuss an Farbbad entzogen wird. Die Imprägnirung der Cops geschieht also in dieser Maschine durch eine Saugwirkung, welche praktisch die Wirkung eines massig starken Vacuums hat, in Uebereinstimmung mit unserem ersten Princip. Die Säugpumpe besorgt auch fernerhin die von unserem Princip II geforderte Circulation des Farbbades durch die Cops. Der wunde Punkt dieser Maschine besteht unzweifelhaft in den beiden luftdicht in einander gleitenden Hohlkörpern. Solange die Gleitflächen dieser Körper nicht corrodirt sind, wird ein luftdichter Schluss derselben nicht die geringsten Schwierigkeiten bieten, sobald aber Undichtheiten eintreten durch Corrosion, wird die Wirkung der Maschine fehlerhaft werden, in erster Linie natürlich in Folge mangelhafter Circulation. Diese Corrosion macht sich leider sehr rasch bemerkbar, besonders bei Benutzung von Beizbädern. Heisse Tanninbäder, essigsaure und schwefelsaure Thonerde und alkalische Lösungen von Thonerde und Chromoxyd, fast ebenso sehr die alkalischen Farbbäder mit Substantiven Farbstoffen, in geringerem Grade Farbbäder aus basischen Farbstoffen bewirken diese Corrosion ausnahmslos. Bei ruhenden Metallflächen ist diese Corrosion in Folge einer sich bildenden indifferenten Zwischenschicht von geringem Belang. Durch das Aufeinandergleiten der erwähnten Flächen wird aber stets der corrodirenden Wirkung frische Oberfläche geboten. Dieser Uebelstand ist vermindert, aber nicht beseitigt in einer späteren Verbesserung der Maschine (Graemiger, Whitehead, Mason und Leigh, D. R. P. Nr. 56463 vom 22. Mai 1891). Die Maschine, welche continuirlich arbeitet, ist ein schönes Beispiel constructiven Scharfsinnes; sollte es aber den Erfindern nicht gelingen, den oben erwähnten Fehler zu beseitigen, so ist wenig Aussicht vorhanden, dass sie anderen als den bescheidensten Anforderungen zu genügen vermag.

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Ganz verschieden von den bisher beschriebenen Maschinen in ihrer Arbeitsweise ist Mason und Whitehead's Copfärbemaschine (D. R. P. Nr. 48051 vom 1. August 1889). Das Farbbad v (Fig. 3) steht innerhalb des rechteckigen Rahmens w, an dessen Querträger der mit der Pumpe f und Vacuumcylinder h verbundene Cylinder c sitzt. Das untere Ende dieses Cylinders trägt die Stopfbüchse b2, in welcher der Rohrstutzen a3 senkrecht beweglich ist. An das untere Ende dieses Rohrstutzens ist der Copträger a |116| angeschlossen. Derselbe besteht aus der Kammer a1 und dem Tische a. In die auf letzterem befindlichen Löcher werden die auf hohlen perforirten Spindeln sitzenden Cops gesteckt. Mittels des Zahngetriebes c2 kann der Copträger in das darunter befindliche Bad gesenkt und daraus wieder entfernt werden. Ist der Copträger in das Bad gesenkt; so wird mittels der Pumpe f durch Oeffnen des Ventils p das Bad durch die Cops nach der Kammer a1 gesaugt, von wo es durch a3, c, d und f, durch den Stutzen r in das Bad v zurückkehrt. Nach Beendigung der Circulation wird der Copträger aus dem Bade gehoben, Ventil p geschlossen und Ventil s geöffnet. Der Copträger wird hierdurch mit dem Vacuumcylinder h in Verbindung gebracht, wodurch die überschüssige Menge Bad aus den Cops abgesaugt wird.

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Eine Haube mit Ventilen kann über den Copträger gestülpt werden, welche Vorrichtung gestattet, dieselben in Gegenwart eines effectiven Vacuums zu behandeln. Aus dieser Beschreibung ist direct zu entnehmen, dass der Apparat allen unseren Principien Genüge leistet. Es ist aber nicht zu verkennen, dass die Maschine in constructiver Beziehung sehr schwerfällig ist, wodurch das Arbeiten mit derselben sehr umständlich wird.

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Eine der interessantesten Copfärbemaschinen der Gegenwart in Bezug auf ihre Arbeitsweise ist die Mommer'sche (D. R. P. Nr. 61240 vom 4. December 1890). Das Princip derselben, aus den Cops einen Block zu bilden, der der ihn durchdringenden Farbflotte in jeder Richtung denselben Widerstand entgegensetzt, ist genau dasselbe, das Obermaier zu der Construction seiner Maschine führte, obgleich die constructive Ausführung der beiden Maschinen ausser jener Idee nichts Gemeinschaftliches enthält. Die Maschine (Fig. 4) besteht aus einem Bottich A, der die Farbflotte enthält, dem Kasten b, in den die Cops eingebracht werden, und der Pumpe E. Diese drei Theile sind unter einander durch die Rohrleitungen BB1, DD1, HF verbunden. Die Circulationsrichtung, welche umkehrbar ist, wird durch die Stellung der Dreiwegehähne CC1 regulirt. Die Cops werden auf massive Spindeln gesteckt und mittels dieser in rechteckige hölzerne Rahmen (Fig. 5) eingesetzt, so dass jeder solcher Rahmen eine aus Cops gebildete Wand oder Diaphragma darstellt. Eine Anzahl solcher Rahmen bilden einen Block b, der in den luftdicht verschliessbaren Kasten a zwischen perforirte Bleche eingesetzt wird. Bemerkenswerth an dieser Maschine ist der Umstand, dass in derselben die Circulation der Farbflotte stets von aussen und parallel zur Längsachse der Cops, durch diese hindurch stattfindet, während in allen anderen Maschinen die Circulation von aussen oder innen, rechtwinkelig und radial zur Achse der Cops erfolgt, unter Benutzung der Copachse zur Ab- oder Zufuhr der circulirenden Flotte. Mommer's Maschine ist deshalb auch die einzige, welche die Cops auf massiven Spindeln färbt, bei allen anderen Systemen sind dieselben, soweit sie überhaupt angewendet werden, hohl und perforirt.

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Zunächst sehen wir nun, dass diese Maschine nicht mit Vacuum arbeitet und daher unserem Princip I nicht entspricht. Doch darf nicht vergessen werden, dass ein Vacuum zwar unbedingt am vortheilhaftesten, aber nicht absolut nöthig ist, um die vollkommene Imprägnirung der Cops zu bewirken. Ganz unzweifelhaft ist aber, dass die Circulation des Farbbades (Princip II) durch die Cops in der Mommer'schen Maschine höchst unvollkommen ist. Es kann nicht bezweifelt werden, dass das Farbbad durch den |117| Copblock in der Maschine hindurchcirculirt, aber es ist ganz unmöglich, dass diese Circulation in allen der Cops gleich gross ist. Dies zugegeben, folgt mit Nothwendigkeit, dass in zahlreichen Fällen die Cops unegal ausfallen müssen. Eine derart wirkende Ungleichheit in der Circulation ist in der Mommer'schen Maschine durch die in den Cops befindlichen massiven Spindeln gegeben, und die Wirkungsweise der letzteren kann nur demjenigen zweifelhaft sein, der keine Erfahrung in den Gesetzmässigkeiten hat, mit denen die zwangsweise Circulation (wie solche natürlich in allen Copfärbemaschinen existirt) von Flüssigkeiten in Cops stattfindet. Ich gebe nachstehend (Fig. 6) eine graphische Darstellung der Circulation des Farbbades durch die Cops in Mommer's Maschine. ab ist der Querschnitt eines Cops, c der Querschnitt der in demselben befindlichen Spindel. Die Circulation erfolgt zunächst in der Richtung des Pfeiles von links nach rechts, die Horizontalschraffirung zeigt uns dann die Partien des Cops, in denen die Circulation vollkommen vor sich geht; in der durch gebrochene Schraffirung angedeuteten Zone findet die Circulation in Folge Stauung der Flüssigkeit an der Spindel b weit langsamer statt. In dem weiss gelassenen Theil ist die Circulation fast gleich Null, und Imprägnirung dieses Theiles der Cops findet fast nur durch Capillarwirkung statt. Vielleicht war der Erfinder dieser Maschine auf der Fährte dieser Idee, als er in derselben Vorrichtungen traf, um die Circulationsrichtung umzukehren; diese Umkehrung hat aber lediglich den Effect, die Differenz der beiden Minima x und y auszugleichen, aber verdoppelt die Differenz zwischen der durch die massive Spindel verursachten Minimalzone xy und den über oder unter dem Horizont derselben liegenden Zonen a und b der Cops.

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Die durch diese Circulationsdifferenzen verursachte Unegalität in den Cops ist vermuthlich sehr gering beim Arbeiten mit sehr schwachen Farbbädern für sehr helle Nuancen, wird aber in den meisten Fällen beobachtet werden, wo mittelstarke Nuancen, hauptsächlich unter Anwendung substantiver Farbstoffe, gefärbt werden. Auch der Umstand, dass die Farbbäder in dieser Maschine durch eine Anzahl von Copdiaphragmen von sehr bedeutender Dicke zu circuliren haben, gibt mir vom Standpunkte des Princips II zu erheblichen Bedenken Veranlassung und lässt mir als sehr zweifelhaft erscheinen, ob die Färbung eines solchen Copblockes, unabhängig von der Egalität der individuellen Cops, durch die ganze Masse egal stattfindet, obgleich in dieser Beziehung die Umkehrbarkeit der Circulation von höchst vorteilhaftem Einflüsse sein wird. Ich habe bereits früher erwähnt, dass von allen mechanischen Einwirkungen, denen Cops in einer Copfärbemaschine ausgesetzt sein können, einseitig excentrischer Druck am allern achtheiligsten wirkt, und der Umstand, dass in Mommer's Maschine die Cops während der ganzen Dauer der Färbeoperation unter einem sehr bedeutenden einseitigen Drucke stehen, erscheint mir mit Bezug auf Princip V im allerhöchsten Grade bedenklich. Die im Vorstehenden erwähnten Schwierigkeiten und Bedenken werden noch mehr ins Gewicht fallen, wenn die Maschine anstatt zur Färberei mit Substantiven Farbstoffen, zur Färberei mit beizenziehenden Farbstoffen angewandt werden soll. Beim Arbeiten mit der letztgenannten Klasse von Farbstoffen treten Schwierigkeiten ganz neuer Art ein, denen Mommer's Maschine auf keinen Fall gewachsen ist.

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Durch überraschende Einfachheit in der Construction zeichnet sich zunächst Crippin und Young's Maschine (D. R. P. Nr. 60100 vom 14. Februar 1891) aus. Deren Haupttheile sind die bezieh. auf den beiden Enden des Färbebottichs a (Fig. 7) ruhenden Vacuumcylinder b und f und die Färbekammer h. Die Cops werden auf hohle perforirte Spindeln gesteckt, welche in entsprechende Bohrungen des auswechselbaren Copträgers eingesetzt werden. Der Copträger selbst wird sodann in die Färbekammer h eingebracht. Letztere steht durch Rohre mit den beiden Vacuumcylindern in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise in Verbindung, so dass ein in Cylinder b erzeugtes Vacuum das Farbbad in die Kammer h durch die Cops und die Rohrleitung hindurch in den Cylinder b saugt. Beim Abstellen der Vacuumpumpe fliesst die in diesen Cylinder gesaugte Flotte automatisch in das Bad a zurück. Wird sodann im Cylinder f ein Vacuum erzeugt, so wird dadurch alles überschüssige Farbbad aus den Cops in diesen Cylinder gesaugt und gelangt von hier wieder in den Färbebottich. Zur Erzeugung des Vacuums dient ein Dampfstrahlgebläse, das durch Manipulation des Handhebels, der mit einem Schieberventil in Verbindung steht, beliebig mit den beiden Vacuumcylindern in Verbindung gebracht werden kann. Der Abdampf des Gebläses dient zur Erhitzung der Flotte, die er in einem Schlangenrohre durchstreicht. Mittels der Cylinder kann durch die Cops nicht nur Farbbad, sondern auch Luft, heisse Luft, Dampf oder beliebige andere Gase gesaugt werden. In einer durch Zusatzpatent geschützten Verbesserung dieser Maschine ist die Anordnung getroffen, das Farbbad sowohl von aussen nach innen, als auch in umgekehrter Richtung durch die Cops circuliren zu lassen.

In constructiver Beziehung ist zunächst als wichtiger Punkt hervorzuheben, dass die Maschine absolut keine beweglichen, also wesentlicher Abnutzung ausgesetzten Theile enthält. Dies ist ein Vortheil von ganz erheblicher Bedeutung gegenüber Graemiger's, Mason und Whitehead's und Mommer's Maschine, da gleitende Metallflächen unter dem Einflüsse heisser Farbbäder eine ganz enorme Abnutzung erfahren. Durch die Abwesenheit beweglicher Elemente werden ferner Betriebstörungen und Reparaturen auf ein |118| Minimum reducirt. Die Maschine gestattet ferner eine continuirliche Beobachtung des während jeden Zeitmoments durch die Cops passirten Flüssigkeitsquantums, was die Egalfärbung auf einander folgender Partien in hohem Grade erleichtert.

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Die Maschine arbeitet unter einem Vacuum von 12 bis 14 Pfund und ist daher bis jetzt die erste, die unserem Princip I unbedingt entspricht. In Anbetracht dieses verhältnissmässig hohen Vacuums ist es klar, dass die Circulation in dieser Maschine eine sehr energische sein muss, dieselbe beträgt thatsächlich für jeden einzelnen Cop (Pin) ungefähr 3 l in der Minute. Dies setzt eine so energische Circulation voraus, dass sich der Einfluss unegaler Wickelung der Cops in der Färbung nicht mehr geltend machen kann, die Egalität in der Durchfärbung der Cops ist daher eine Schwierigkeit, die bei dieser Maschine von keinem Belang ist. In Bezug auf quantitative Leistungsfähigkeit steht die Maschine hinter denen von Graemiger, Obermaier und Mommer wesentlich zurück, in Zweckmässigkeit der Construction, Sicherheit des Arbeitens, Einfachheit der Bedienung und universaler Anwendbarkeit für alle Färbemethoden, übertrifft sie alle bisher bekannten Systeme.

In A. und M. Koblenzer's Maschine (D. R. P. Nr. 55787 vom 19. März 1891) werden die Cops auf siebartig durchbrochene Böden gesteckt und diese in den Kessel a (Fig. 8) eingesetzt. Sodann wird in den Kessel durch das Schlangenrohr d Dampf, heisse Luft oder irgend ein anderes heisses Gas eingeleitet. Das in dem kleineren Kessel c befindliche Farbbad wird mittels gespannten Dampfes in den Kessel a eingedrückt und ergiesst sich zunächst auf das oberste Sieb, während gleichzeitig von unten heisser Dampf zuströmt. Dabei sollen die Cops gefärbt werden, während die überschüssige Farbflotte durch den ersten Siebboden hindurch filtrirt und nun die auf dem zweiten Siebboden aufgesteckten Cops anfärbt. Unter fortgesetzter Vertheilung an die entgegenströmenden Dämpfe gelangt die Farbflotte von Sieb zu Sieb und nur ein kleiner Theil fliesst durch das Rohr k ab. Die Wirkungsweise dieser Maschine ist schwer verständlich. Schon die Art und Weise, wie die Imprägnirung stattfindet, ist sehr zweifelhaft. Von einer richtigen Circulation des Farbbades durch die Cops kann überhaupt gar keine Rede sein. Thatsächlich entspricht die Maschine keinem unserer fünf Principien, und wenn es überhaupt möglich ist, Cops in derselben zu färben, so kann dies bestimmt nur mit den Substantiven Farbstoffen geschehen. Die Maschine wird nie im Stande sein, basische oder saure Beizenfarbstoffe, Indigo oder Anilinschwarz zu färben. Es sind mir eine Anzahl auf dieser Maschine mit Benzidinfarbstoffen gefärbte Cops zu Gesicht gekommen. Dieselben waren alle ganz auffallend weich, was wohl deren befriedigende Durchfärbung theilweise erklärt, aber für die Verarbeitung der Cops im Webstuhl nichts weniger als günstig ist.

Textabbildung Bd. 287, S. 118
F. Kornfeld's Maschine (D. R. P. Nr. 56369 vom 11. Mai 1891) umgeht die Anwendung von Spindeln beim Färben der Cops gänzlich. Dieselben werden in Hülsen (Fig. 9) eingesetzt, in welchen vorstehende Metallplättchen angebracht sind, welche den Zweck haben, die Bäder beim Durchgang durch die Hülsen zu stauen und zum Durchdringen der Cops zu zwingen. Die Maschine mag für Laboratoriumsexperimente sich eignen, für den wirklichen Betrieb ist sie ganz werthlos, da nicht nur ihre Productionsfähigkeit eine ganz minimale ist, sondern auch ihre Bedienung von geradezu abschreckender Umständlichkeit ist. Zahlreiche Verletzungen der Cops durch die erwähnten vorstehenden Metallplättchen sind ferner ganz unvermeidlich. Herzfeld und Stommel's Maschine (D. R. P. Nr. 11325) ist im Princip identisch mit Kornfeld's Construction, mit dem Unterschied, dass Garnabwickelungen und Verletzungen der Cops durch Weglassung der Widerstandsplättchen in den Hülsen vermieden sind. Im Uebrigen ist die Anwendung dieser Maschine im Grossbetrieb ebenso aussichtslos wie die Kornfeld's.

Trotzdem noch eine ganze Anzahl von Patenten für Copfärbemaschinen existiren, brauchen wir uns mit denselben nicht weiter zu befassen, da dieselben nichts principiell Neues bieten.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass nur wenige der bereits sehr zahlreichen Copfärbesysteme Aussicht auf dauernden Erfolg haben, sobald dieselben für das Färben mit anderen als den Substantiven Farbstoffen angewandt werden sollen. Dazu kommt noch, dass gerade die Substantiven Farbstoffe dem technischen Zweck der Copfärberei sehr schlecht entsprechen, da dieselben fast ausnahmslos ungefärbte oder anders gefärbte Baumwolle, Wolle und Seide in solchem Grade anbluten, dass die Verwendung mit jenen Farben gefärbter Cops nur in sehr beschränktem |119| Grade möglich ist. Leistungsfähig kann also die Copfärberei nur sein, wenn sie im Stande ist, mit den beizenfärbenden Farbstoffen, einschliesslich der Alizarinfarben, des Indigos und Anilinschwarz, zu arbeiten. Alle diese Farben stellen aber an die Copfärbemaschinen ungleich höhere Ansprüche als die Substantiven Farbstoffe.

Ich habe bereits früher erwähnt, dass die Frage der quantitativen Leistungsfähigkeit der verschiedenen Copfärbemaschinen als sehr verfrüht bezeichnet werden muss. Die von gewisser Seite gemachte Angabe, dass Crippin und Young's Maschine 25000, Graemiger's 80000 und Mommer's 360000 Pincops in 10 Stunden zu färben vermag, gibt bei der gegenwärtigen Lage der Sache keine Vorstellung von dem Werthe und der Brauchbarkeit dieser Maschinen, und kann nur dazu dienen, Uneingeweihte auf das gröbste zu täuschen. Die Angabe ist ferner ganz werthlos, indem die Betriebskosten dieser verschiedenen Maschinen vorläufig noch ganz unbekannt sind und bei der ängstlichen Geheimnissthuerei der Interessirten auch für geraume Zeit noch bleiben werden.

(Fortsetzung folgt.)

Nachdruck untersagt.

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Solche werden hauptsächlich durch das Brechen des Fadens während des Spinnens verursacht.

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Obgleich diese Forderung schon beim Färben baumwollener Cops von erheblicher Bedeutung ist, wird dieselbe doch erst beim Färben wollener Cops in ihrer ganzen Bedeutung sich erweisen, wie überhaupt die Wollcopfärberei weit höhere Anforderungen an eine Maschine stellen wird als die Baumwollcopfärberei, genau im Verhältniss der viel energischeren Affinität der Wolle zu den Farbstoffen.

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