Entwicklung hochwertiger PAN-Velours durch effiziente Kontinuefärbeverfahren (INNO-KOM-Ost VF100012)

Aufgabenstellung

Polyacrylnitril-Velours zeichnen sich durch ein edles Aussehen, hohe Farbbrillanz und einen weichen angenehmen Griff aus. Das Färben von PAN-Velours erfolgt bisher mit kationischen Farbstoffen auf Sternfärbeapparaten. Der Prozessablauf ist diskontinuierlich und damit arbeitsintensiv, verfügt über eine geringe Energieeffizienz und mangelhafte Reproduzierbarkeit der Technologien. Das Verfahren ist durch einen hohen Wasser- und Energieverbrauch gekennzeichnet, der sehr kostenintensiv ist und die Umwelt stark belastet.
Aufgrund der gravierenden Nachteile des Verfahrens war die Aufgabe des Forschungsvorhabens, ein kontinuierlich arbeitendes Färbesystem als Basis zur Entwicklung qualitativ hochwertiger PAN-Velours zu schaffen und dabei wesentliche wirtschaftliche Effekte zu erzielen, die Umwelt zu entlasten und neue Mustermöglichkeiten zu gestalten.

Lösungsweg

Zur Erreichung der Ziele wurden die beiden kontinuierlichen Verfahren Vakuumextraktion und Chromojet-Spritzdrucktechnik auf ihre Eignung untersucht. Diese Verfahren gewährleisteten entweder ein gesichertes Ausrichten des Velours (vgl. Abb. 1) oder einen berührungsfreien Farbstoffauftrag (vgl. Abb. 2) und ermöglichen die Farbstoffapplikation im Bereich eines Flottenauftrages von 20...600 %.
 

Farbstoffapplikationssystem
Abb. 1: Farbstoffapplikationssystem: rechtsseitiges Absaugen des Velours mit schräg gestellten Saugbalken

Chromojet-Labor-Musteranlage
Abb. 2: Chromojet-Labor-Musteranlage für Teppiche und schwere Textilien

Für beide Verfahren wurden Technologien für das Färben mit kationischen Farbstoffen erarbeitet. Dispersions- und Pigmentfarbstoffe wurden in die Betrachtungen zum Verfahren Vakuumextraktion mit einbezogen. Durch die systematische Untersuchung der Einflussfaktoren auf die Farbstofffixierung in Abhängigkeit der erzielten Farbstoffausbeute und Farbechtheit wurden die optimalen Verweilzeiten, Dämpftemperaturen sowie weitere Parameter ermittelt, welche einen kontinuierlichen Färbeprozess für PAN-Velours gestatten.
Aus den Untersuchungen wurde deutlich, dass kationische Farbstoffe für die Verfahren Vakuumextraktion und Chromojet uneingeschränkt nutzbar sind. Insbesondere bei hellen Farbtönen kann ein Einsatz von Dispersionsfarbstoffen auf PAN-Velours erfolgen. Pigmentfarbstoffe sind zum Färben von PAN-Velours durch den negativen Einfluss des Binders auf die haptischen Eigenschaften des Materials nicht geeignet. Mit der Erreichung der Zielstellung wurde die Grundlage für eine verbesserte ökologische Färbetechnologie gelegt.

Anwendung/Einsatzmöglichkeiten

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens dienen als Basis für die Überführung in die Produktion von PAN-Artikeln. Ein Einsatz kann in folgenden Bereichen stattfinden:

  • öffentlicher Personennah- und Fernverkehr (Stadtbus, Reisebus, Züge, S-Bahn, etc.),
  • Nutzfahrzeuge, Personenkraftfahrzeuge und Möbelbranche sowie für
  • Teppiche, Auslegeware und Werbematten.

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. (FH) Sylvia Pohlers

 
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