Die richtige IR-Wellenlänge für das Färben von Textilien finden
Das Färben von Stoffen ist im Grunde genommen ein Spiel mit der Hitze. Man benötigt ausreichend Energie, um die Farbpigmente tief in die Fasern zu bringen und dort festzuhalten.
Aber hier liegt das Problem: Wenn man einfach eine herkömmliche IR-Lampe verwendet, verschwendet man viel Energie. Dabei wird die Luft, der Maschinenrahmen sowie alles andere – außer dem Stoff selbst – erhitzt. Wir machen es anders: Wir betrachten die spezifischen Farbstoffe und Fasern, um die optimale Wellenlänge für die Aufnahme der Energie zu finden. So können wir die Trocknungszeiten erheblich verkürzen.
Das „Fingerabdruck“-Problem
Jede Farbstoffmolekül hat quasi seinen eigenen „Fingerabdruck“. Wenn die IR-Wellenlänge mit diesem „Fingerabdruck“ übereinstimmt, gelangt die Energie direkt in den Farbstoff – sie prallt nicht einfach nur von der Oberfläche ab. Es geht also um die Tiefe der Penetration der Energie in die Fasern. Kurzwelliges IR ist ideal für dicke Stoffe, da es tief in die Fasern eindringen kann. Mittelwelliges IR eignet sich hingegen, wenn man nur die Oberfläche des Stoffs behandeln möchte.
Wenn man das falsch macht, entstehen „Kaltstellen“ – die Oberfläche sieht verbrannt aus, doch der Kern des Stoffs bleibt unvollständig getrocknet. Das sieht nicht gut aus.
Anpassung für höhere Geschwindigkeiten
Um dieses Problem zu lösen, experimentieren wir mit den Emittermaterialien. Meistens handelt es sich dabei um Quarz oder Keramik. Durch den Einsatz von beschichteten Emittoren kann man das Spektrum eingrenzen und alle Energie in den Bereich von 2,0 bis 3,0 Mikrometern lenken. Dort befinden sich die meisten organischen Farbstoffe. Der Vorteil dabei: Man kann die Temperatur des Transportbands niedriger halten, während man trotzdem hohe Geschwindigkeiten erreichen kann. Dadurch entsteht keine Angst vor einem Schrumpfen des Stoffes.
Die Realität
Die Anpassung der Wellenlänge ist jedoch kein Zaubermittel. Es gibt dabei einige Kompromisse. Diese engbandigen Lampen erzeugen eine enorme Menge an Wärme. Wenn man die Kühlventilatoren nicht richtig einstellt, überhitzt das Gehäuse und die Verkabelung kann beschädigt werden. Außerdem muss man auf den Abstand zwischen der Lampe und dem Stoff achten – es geht dabei um Millimeter. Wenn dieser Abstand sich ändert, sinkt die Energiedichte, und die Farben werden inkonsistent.
Bevor man das System überhaupt anschließt, sollte man sichergehen, dass die Befestigungselemente keine Vibrationen verursachen. Das spart später viel Ärger.