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Verfahren zum kontinuierlichen Waschen, Nachbehandeln oder Färben von endlosen starken Faser- bändern aus Kunstfasern.
Für die Herstellung von künstlichen Stapelfasern ist es bekannt, starke Faserbündel, welche durch Vereinigung einer grossen Anzahl von aus Düsen austretenden Einzelfaserbündeln entstehen, durch die zum Waschen und Nachbehandeln erforderlichen Bäder zu führen und erst danach in Stapel zu schneiden.
Bei der Flüssigkeitsbehandlung eines endlosen Bandes ist die Wirkung der Wasch-und Nachbehand- lungsbäder besonders rasch und gründlich, wenn die Faserbündel ohne jede Spannung durch die Bäder gefördert werden. Da die Faserbündel bei den bekannten Vorrichtungen immer mit der Abzugsgeschwindigkeit in langen Badkufen durch nur langsam in derselben Richtung fliessende oder in Gegenstrom bewegte Flüssigkeiten vorwärtsbewegt werden, kommt es hiebei nur selten zu einer lockeren Verteilung der Einzelfäden des Bandes in den Wasch- und Nachbehandlungsbädern. Die Folge davon ist, dass um so längere Eintauchstrecken zum erfolgreichen Waschen und Nachbehandeln notwendig sind, je dicker die Faserbänder sind, und dass sehr viel Raum für diese Art der Nachbehandlung erforderlich ist.
Zwischen den einzelnen Bädern sind bei den bekannten Vorrichtungen Quetschwalzen angebracht, welche dafür sorgen, dass möglichst wenig Flüssigkeit von einem Bad zum andern geschleppt wird und dass die Bänder gleichmässig durch die Nachbehandlungsbäder transportiert werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine neue Art der Führung des endlosen Faserbandes (insbesondere solcher von 50-100. 000 und mehr Deniers) durch die Flüssigkeitsbäder, die es gestattet, die Nachbehandlung ohne Spannung des Faserbündels auf engem Raum durchzuführen und die ganze Nachbehandlung unter sehr günstigen Bedingungen, insbesondere ganz ohne Verwirrung der Bandstränge, zu ermöglichen. Zur Durchführung des Verfahrens sind Flüssigkeitsbäder mit verhältnismässig geringer Tiefe und kleiner Oberfläche erforderlich. Trotz des beschränkten Raumes in jedem Badbehälter kann ohne Störung des Fadenlaufes und ohne Verwirrung der Fäden eine solche Länge des Faserbandes in das Bad eingetragen werden, dass sich dauernd eine erhebliche Fadenreserve in der Flüssigkeit befindet.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch ermöglicht, dass das durch Walzen kontinuierlich geförderte Faserband nach Durchfallen einer grösseren Luftstrecke senkrecht auf die Oberfläche der Bäder auftrifft und dass das ins Bad fallende Faserband systematisch so gesteuert wird, dass der Einfallspunkt des Bandes in jedem einzelnen der aufeinanderfolgenden Bäder ständig verlagert wird.
Die Arbeitsweise nach dem neuen Verfahren ist beispielsweise bei Viskosekunstseide kurz folgende :
Die von jeder Düse mit zweckmässig zahlreichen (z. B. 1-2000) Einzelöffnungen kontinuierlich durch angetriebene Rollen abgezogenen und in der Badflüssigkeit koagulierten Faserbündel werden vereinigt, bis ein starkes Faserbündel von mehreren 1000 Deniers gebildet ist. Dieses starke endlose Faserband wird am Ende der Spinnmaschine mittels Umleitstäben oder-walzen auf etwa 1-5 m über dem Spinnbadspiegel befindliche Walzen aus Porzellan, Glas, imprägniertem Holz od. dgl. geführt, deren Länge der Breite des Badbehälters entspricht und die sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit drehen, welche ungefähr der Spinngeschwindigkeit entspricht.
Zwischen den einzelnen Wasch-und Nachbehandlungsbädern werden zur Weiterbeförderung des Faserbandes mehrere Walzen (meist drei) benutzt,
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die alle mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben sind. Das Faserband wird so zwischen den Walzen geführt, dass eine möglichst grosse Auflage auf den Walzen gewährleistet ist. Die Walzen können jede beliebige Form haben ; sie können glatt sein oder eine wellige Oberfläche haben, oder sie können aus einzelnen Stäben, die an seitlichen Scheiben befestigt sind, zusammengesetzt sein. Zweckmässig werden die Walzen nicht in eine Ebene gelegt, sondern etwas gegeneinander versetzt. Die Gesamtheit der zwischen den einzelnen Bädern liegenden Walzen wird im folgenden Förderwerk genannt.
Vor den einzelnen Förderwerken können, wenn dies erwünscht ist, Quetschwalzen angebracht sein, die den Faser- strang von der anhaftenden Flüssigkeit befreien. Von der letzten Walze des Förderwerks fällt das Faser- band durch die eigene Schwere nach abwärts und gelangt nach einer Luftstrecke von 1-1. 5 m in das erste Wasehbad. Nachdem etwa 10 m des Faserbandes ganz lose in dem Wasserbad liegen, wird der
Anfang des Faserbandes über das zweite Förderwerk geführt und fällt nach Verlassen der letzten Walze wieder 1-1-5 m abwärts in ein zweites Bad. Auch in diesem Bad wird eine Bandstrecke von etwa 10 m in losen Windungen gelassen und dann das Ende über das nächste Förderwerk, das wie das erste und zweite angetrieben wird, geführt.
Auf diese Weise wird das Faserband kontinuierlich ganz ohne Spannung durch alle Nachbehandlungsbäder transportiert. Die Faserbänder verteilen sich dabei ziemlich weit- gehend in den Behandlungsflüssigkeiten, ohne dass eine Verwirrung der Einzelfasern oder der ganzen
Faserstränge eintritt, wenn dafür Sorge getragen wird, dass der Einfallspunkt des Fadens im Bad ständig verlagert wird. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäss das Faserbad vor jeder ersten Walze aller
Förderwerke durch einen starken Bandführer über die ganze Breite der Walze hin-und herchangiert.
Dies hat zur Folge, dass das Faserband in jedem Augenblick an einem andern Punkt auf die Badoberfläche trifft und das Faserband im Bad in ziemlich gleichmässigen Lagen, die von einer Seite der Badwanne zur andern sich erstrecken, verteilt wird. Neben der hin-und hergehenden Bewegung kann das Faserband auch noch eine vor-und rückwärtsgehende-Bewegung ausführen. Dies wird erreicht, wenn die letzte (abgehende) Walze des Förderwerks oval-ausgebildet oder wenn die letzte runde Walze exzentrisch gelagert wird. Durch diese Massnahme werden die Einfallspunkte des Bandes möglichst weitgehend auf die Badoberfläche verteilt. Am Boden der Behandlungswannen kann ein langsam bewegtes endloses
Förderband von der Breite der Wanne angebracht werden, um die gute Verteilung des Faserbandes im
Badbehälter weiter zu unterstützen.
Die lange Luftstrecke, die das Faserband vor und hinter den Förder- werken über den Behandlungsbädern durchläuft, gewährleistet einen guten Rücklauf des noch anhaftenden
Restes der Behandlungsflüssigkeit nach den Bädern und sichert anderseits die schlupffreie Weiterförderung des Bandes durch die Walzen des Förderwerkes. Vor den einzelnen Förderwerken können, wenn dies erwünscht ist, Quetschwalzen angeordnet werden, um den Faserstrang möglichst vollständig von der anhaftenden Flüssigkeit zu befreien. In die Flüssigkeitsbehälter werden zweckmässig einige Stäbe ein- gebaut, durch welche die auseinanderschwimmenden Einzelfäden wieder gesammelt werden und das ganze Faserband glattgestrichen wird. Nach dem Austreten des Faserbandes aus der Badflüssigkeit wird diese zweckmässig durch Stäbe abgestreift, um den Hauptteil der Badflüssigkeit zurückzuhalten.
Als Bäder werden je nach Bedarf kalte oder heisse Wasserbäder, Entschwefelungs-, Bleich-.
Seifungs-, Avivagebäder, insbesondere auch Färbebäder, verwendet. Erforderlichenfalls können zwei gleiche Bäder hintereinandergeschaltet oder zwischen den Nachbehandlungsbädern Wasserbäder ein- gefügt werden. Das Verfahren ist besonders wertvoll, wenn die frisch gesponnene Faser fortlaufend gefärbt werden soll. Auch Färbeverfahren können durchgeführt werden, bei denen mehrere Bäder hintereinander zur Anwendung kommen sollen, z. B. beim Färben mit Küpenfarbstoffen oder Naphtol
AS-Farben.
Wenn ein oder mehrere Bäder eine Schrumpfung und dadurch eine Längenverkürzung des Faser- bandes verursachen, ist es erforderlich, die Umfangsgeschwindigkeit der nach diesen Bädern kommenden
Walzen in den Förderwerken entsprechend zu verringern. Am Schluss der Badbehandlung wird das nasse Faserband entweder in Kannen abgelegt oder direkt einer Schneidemaschine zugeführt, welche
Stapel von gewünschter Länge schneidet.
Zur Erläuterung des Verfahrens wird in der Zeichnung eine beispielsweise Ausführung der ver- wendeten Apparatur für Viskosekunstseide beschrieben.
In Fig. 1 ist die gesamte Apparatur im vertikalen Schnitt gezeigt. a ist der Spinnbadtrog, b sind die einzelnen Spinndüsen, deren Faserbündel zu dem starken Faserband c vereinigt werden. Mit d sind die Quetschwalzen bezeichnet, welche die anhaftende Spinnflüssigkeit abpressen. e ist ein starker Band- führer, der das Faserband durch Changieren über die ganze Breite der Walze hin-und herbewegt. f sind ! Förderwerk, die in der dargestellten Apparatur je aus drei Walzen i, s und g bestehen. g sind Wasch- und Nachbehandlungswannen, t Abstreifstäbe, t Aufsammelkannen für das Faserband, an deren Stelle auch die unter k angedeutete Schneidmaschine treten kann.
Fig. 2 zeigt ein Nachbehandlungsaggregat, bestehend aus Förderwerk und Badwanne. Mit/; ist die erste obere, mit f2 die zweite untere Walze des Förderwerks bezeichnet ; die dritte Walze liegt für den Beobachter hinter der ersten Walze. g ist ein Schnitt der Wanne in Richtung der Längsseiten der
Abzugswalzen. In der Behandlungsflüssigkeit sinkt der Faden infolge der Changierung des Fadenführer (Fig. 1, e) in grossen hin-und hergehenden Schleifen unter.
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Fig. 3 stellt eine Nachbehandlungswanne mit je einem Förderwerk vor und hinter der Wanne dar.
Bei dieser Art der Förderwerke ist für die dritte Walze eine ovale Form gewählt. AmBoden der Badewanne sind zwei Walzen I angebracht, über die ein endloses Förderband m von der Breite der Wanne sehr langsam umläuft, um einer stärkeren Anhäufung des Faserbandes auf einer Stelle des Bodens der Wanne zu begegenen. o sind die Antriebsrollen für die Bewegung des endlosen Förderbandes.
Fig. 4 zeigt die Oberfläche der Nachbehandlungsflüssigkeiten. Die eingezeichnete Schlagenlinie n gibt an, in welcher Weise die Einfallspunkte des Faserbandes auf der Oberfläche der Badflüssigkeit bei Verwendung von runden Walzen durch den changierende Bandfadenführer e verlagert werden.
Fig. 5 zeigt in gleicher Weise die Wanderung der Einfallspunkte des Faserbandes auf der Badoberfläche bei Verwendung ovaler Walzen und dem changierende Bandfadenführer e.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum kontinuierlichen Waschen, Nachbehandeln oder Färben von endlosen starken Faserbändem aus Kunstfasern, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei kontinuierlicher Faserbandförderung in der Badflüssigkeit ständig eine beträchtliche Fadenreserve ohne jede Spannung befindet.