Wasser ist in der Textilindustrie das gängige Lösungsmittel, um zu färben und zu reinigen. Deshalb gehört diese Industrie mit zu den größten Wasserverbrauchern aller Industriezweige. Da die Kosten für Wasser und Abwasser immer mehr steigen und der Gesetzgeber zunehmend strengere Grenzwerte für die Abwasserbelastung festlegt, aber auch in einigen Gebieten die Wasserressourcen knapper werden, müssen Textilveredelungsverfahren eingesetzt werden, die kein Wasser verbrauchen.

In Zusammenarbeit mit dem DTNW (Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West) hat Uhde ein Textil-Veredelungsverfahren entwickelt, das vollständig vom Wasserkreislauf abgekoppelt ist. Somit werden zum Färben von Textilien neue, ökologisch sinnvolle Wege eröffnet, die überdies auch höchsten Qualitätsanforderungen genügen.

Bei diesem innovativen und umweltfreundlichen Verfahren wird anstelle Wasser überkritisches CO₂ eingesetzt. Überkritisches CO₂ zeichnet sich durch sein gutes Lösevermögen für Dispersionsfarbstoffe (allgem. hydrophobe Substanzen) und seine geringe Viskosität aus. Das mit Farbstoff beladene CO₂ kann somit tief in das Poren- und Kapillarsystem der Textilfaser eindringen und bewirkt eine intensive Färbung hydrophober Synthesefasern wie Polyester, Elastan und Nylon. Die Ergebnisse zahlreicher Färbungen mit überkritischem CO₂ in Uhde-Labor- und Technikumsanlagen sprechen für das hohe Potential dieser Anwendung. Dabei konnten Garne und Gewebe mit höchsten Farbechtheiten in unterschiedlichen Nuancen gefärbt werden. Auch die nachträgliche Färbung von vorkonfektionierten Kleidungsstücken (z.B. Unterwäsche, Funktionskleidung usw.) ist mit diesem Verfahren möglich.

• qualitativ gleichwertiges, teilweise besseres Färbeergebnis
• keine Schädigung der Faser
• deutlich verkürzte Prozess- und Färbezeiten
• geringer Farbstoff- und Chemikalienverbrauch
• kein Wasserverbrauch
• keine reduktive Nachwäsche erforderlich
• CO₂ ist ohne großen Aufwand recyclebar
• kein Trocknungsprozess und somit keine Trocknungsvorrichtungen notwendig
• CO₂ ist ungiftig und umweltfreundlich
• Energieeinsparungen durch die kurzen Prozesszeiten, die geringe Wärmekapazität des CO₂ gegenüber Wasser und nicht erforderliche Trocknung des Materials nach der Färbung

Damit eine gleichmäßige Färbung erzielt wird, werden die zu färbenden Textilien auf einen Färbebaum gewickelt. Der Färbebaum wird in den Färbeautoklaven C eingebracht und die Farbstoffe in die Vorlage D2 gefüllt. Die Druckbehälter werden geschlossen und das CO₂ in mehreren Schritten durch die Anlage geführt.

Im ersten Schritt werden die Textilien von Verunreinigungen und anhaftenden Hilfsstoffen aus der Herstellung befreit, weil die Reste von Wachsen, Ölen und anderen hydrophoben Substanzen den Färbeprozess stören können.

Mit der Druckaufbaupumpe P1 wird das flüssige CO₂ aus dem Sammeltank D1 auf überkritischen Druck komprimiert und im Wärmetauscher E1 auf überkritische Temperatur erwärmt. Das überkritische CO₂ durchströmt die Textilien im Färbeautoklaven C und löst dabei schonend alle störenden Verunreinigungen aus den Fasern. Das beladene CO₂ strömt über ein Entspannungsventil und wird durch die Druckabsenkung in den gasförmigen Zustand überführt. Dadurch kommt es zu einer Reduzierung des Lösevermögens und die extrahierten Verunreinigungen fallen aus und werden im Abscheider S gesammelt. Das gereinigte CO₂ wird anschließend im Kondensator E3 verflüssigt und über den Sammeltank D1 zurück in den Kreislauf geführt.

Nach der Vorbehandlung beginnt der eigentliche Färbeprozess durch das Zuschalten der Farbstoffvorlage D2 in den CO₂-Kreislauf. Das überkritische CO₂ löst in der Farbvorlage den Farbstoff und durchströmt anschließend den Färbeautoklaven C. Das mit Farbstoff beladene CO₂ wird durch die Textilien geleitet und der Farbstoff an den Fasern adsorbiert. Nach dem Färbeautoklaven fließt das CO₂ über einen Filter zur Umwälzpumpe P2 und wird anschließend in der Farbstoffvorlage mit frischem Farbstoff und solange im Kreislauf geführt, bis die gewünschte Farbintensität im Produkt erreicht ist.

Nach Beeidigung des Färbevorganges wird der CO₂-Kreislauf und das gefärbte Gut von überschüssigem Farbstoff gereinigt. Dazu wird die Farbvorlage aus dem CO₂ Kreislauf genommen und das beladene CO₂ über das Entspannungsventil in den Abscheider S entspannt. Die überschüssigen Farbstoffe fallen aus und werden im Abscheider gesammelt. Das CO₂ wird so lange im Kreislauf gefahren, bis die Anlage und das zu färbende Gut von überschüssigen Farbstoffresten befreit ist.

Nach Beendigung des gesamten Färbeprozesses wird der CO₂-Kreislauf gestoppt und der Färbeautoklav entspannt, um die gefärbten Produkte zu entnehmen.

Bei der Konzeption von Färbeanlagen kann Uhde auf bewährte Komponenten zurückgreifen, die allen gängigen internationalen Sicherheits- und Auslegungsrichtlinien genügen. Anlagenkapazität und Automatisierungsgrad kann entsprechend Kundenwunsch ausgeführt werden. Dem Betreiber steht somit eine sichere, bewährte Anlage zur Verfügung.