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Verfahren zum Walken von wollhaltigen Strick- oder Wirkwaren
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Walken von wollhaltigen Strick- oder Wirkwaren.
Bekannt ist das Walken der Ware im Wasser. Durch die Einwirkung von Wasser, Temperatur und me- chanischer Behandlung wird die Ware zum Einlaufen gebracht, wobei die Zeit, in welcher der Walkvor- gang abläuft, eine ganz erhebliche Rolle spielt. Bei der Wahl unrichtiger Walkzeiten oder Wassertempe- raturen wird die Ware zu wenig oder zu stark verdichtet. Man ist daher vorwiegend auf manuelles Bedie- nen der bekannten Walkvorrichtungen angewiesen. Besonders spürbar fällt beim vorbekannten Walken der ungünstige Wirkungsgrad ins Gewicht. Die Ware muss viel manuell hantiert werden ; das Waschen und
Walken einschliesslich der notwendigen Flottenwechsel und das zusätzliche Abschleudern und Trocknen nehmen sehr viel Zeit in Anspruch ; die Bedienungspersonen sind an die Walkmaschinen gebunden und müssen eine gründliche Ausbildung erhalten.
Besonders gross ist jedoch der Energieverbrauch, nicht zu- letzt dadurch, dass die erheblichen Wassermengen zur Trocknung der Ware wieder verdampft werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit zu beheben und durch eine neue
Verfahrenstechnik das Walken in einer gleichbleibenden Qualität wesentlich rationeller zu gestalten.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Ware in einer Emulsion gewalkt wird, bei der ein organisches Lösungsmittel als kontinuierliche Phase neben einem handelsüblichen Emulgator soviel dis- pergiertes Wasser enthält, dass die Wassermenge 5-20o vom Gewicht der behandelten Ware beträgt und die Emulgatormenge geringer als die Wassermenge ist.
Mit der Erfindung wurde grundsätzlich erkannt, dass man mit dem organischen Lösungsmittel als Bewegungsflotte die Ware benetzen soll, um so den im Lösungsmittel emulgierten oder dispergierten
Wasseranteil gleichmässig verteilt an die Fasern heranzubringen, die ihrerseits das Wasser gierig aufsaugen und dadurch im Zusammenwirken mit der mechanischen Beanspruchung während des Waschvorganges eine Ver- dichtung im Sinne des Walkens erfahren. Dabei ist es wichtig, dass mehr Wasser als Emulgatoren zur Verfügung steht, so dass das Wasser nicht vom Emulgator gebunden wird. Es konnte überraschenderweise gefunden werden. dass die Walkzeit umso kürzer gehalten werden kann, je mehr ungebundenes Wasser der Flotte beigegeben wird..
Durch dieses erfindungsgemässe Verfahren gelingt ist, die Walkkosten und Walkzeit ganz wesent- lich zu senken. Man benötigt kein qualifiziertes Bedienungspersonal mehr, denn der ganze Arbeitsablauf kann vollautomatisch gesteuert werden. Alle Schmäizen und Verschmutzungen werden während des
Walkvorganges im Lösungsmittel entfernt, da diese Produkte im Lösungsmittel löslicher als im Wasser sind.
Der Walkeffekt ist bei gleichartigen Chargen stets gleichmässig und reproduzierbar, dabei tritt keine
Veränderung der Farbe und Form der Strickwaren auf. Im besonderen fällt der sehr geringe Energiebedarf hinsichtlich Strom-, Dampf- und Wasserverbrauch beim erfindungsgemässen Verfahren ins Gewicht.
Schliesslich sind die so gewälkten Artikel faltenfrei und besitzen ihren natürlichen Feuchtigkeitsgehalt und lassen sich daher leicht hantieren und bügeln.
Es ist zwar bekannt, einer im wesentlichen aus Wasser bestehenden Walkflüssigkeit verschiedene
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Zusätze beizugeben. Dabei ist unter anderem die Zugabe eines Chlorkohlenwasserstoffes erwähnt worden.
Dieser vorbekannte Zusatz soll jedoch nur eine verbesserte Ablösung der Schmälze herbeiführen.
Der Zusatz wird hingegen nicht verwendet, um die Nachteile des Walkens im Wasser zu überwinden, abgesehen davon. dass solche vorbekannten Zusätze auch nicht in der Lage sind, diese eingangs geschili derten Schwierigkeiten zu beseitigen. Es muss bei diesem Stand der Technik vielmehr die Ware ebenfalls vom Wasser wieder befreit werden, das bedeutet, dass der grundsätzlich beim wässerigen Walken vorhan- dene Wasserüberschuss durch die verschiedensten Massnahmen abgetrocknet werden muss, denn in diesen
Fällen stellt das Wasser im Gegensatz zur Erfindung die kontinuierliche Phase dar, die bei der Erfindung durch das organische Lösungsmittel ersetzt ist.
Bekannt ist es ausserdem, einer Seifenlösung Ester organischer Säuren zuzufügen oder solche Ester allein zum Walken der Stoffe zu verwenden. Es wird zwar behauptet, dass mit solcher Esterbehandlung ebenfalls ein guter Walkeffekt erzielbar sei, doch lässt sich leicht erkennen, dass damit die Erfolge der
Erfindung keineswegs erzielbar sind.
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Reinigung ist jedoch eine physikalisch grundsätzlich andere als beim Walkvorgang. Zwar werden auch Emulsionen aus organischen Lösungsmitteln, Reinigungsverstärkern und Wasser für die Reinigungsflotte angesetzt, doch ist dabei das Verhältnis von Reinigungsverstärkem zum Wasser gerade umgekehrt als beim Walken nach der Erfindung. Beim Chemischreinigen wird eine verhältnismässig grosse Menge an Reinigungsverstärkern verwendet, um den Wasseranteil weitestgehend zu binden.
Das Verhältnis beträgt dabei in der Flotte etwa 10 : 1 zugunsten des Reinigungsverstärkers. Schon ein geringfügiges Vermehren des Wasseranteils würde zu einer ungünstigen Störung des Gleichgewichts führen, wovor in der Literatur. mit Recht gewarnt wird.
Mit der Erfindung werden hingegen diese Bedenken und Vorurteile überwunden, indem das Verhältnis von Emulgator zu Wasser gerade umgekehrt wird. Dadurch wurde das Gebiet der Chemischreinigung gänzlich verlassen und überraschenderweise in ein neues bisher unbekanntes Gebiet vorgestossen ; das Walken in Lösungsmittel durchzuführen, bei dem freies Wasser im Lösungsmittel emulgiert ist. Der Emulga- tor dient hiebei im wesentlichen nur dazu, den Wasserteil fein im Lösungsmittel zu verteilen, nicht aber darin zu lösen. Dabei treten eigentümlicherweise nicht die Nachteile auf, wie sie bei der Chemischrei- nigung befürchtet wurden, denn die Ware wird beim erfindungsgemässen Verfahren zwar in sehr günstiger Weise gewalkt, jedoch nicht verfilzt.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann ein jedes der in der Chemischreinigung verwendeten Lösungsmittel benutzt werden, wie z. B. chlorierte Kohlenwasserstoffe oder auch Schwerbenzin.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, das Walken in einer an sich bekannten Chemisch-Reinigungsmaschine durchzuführen. Diese Maschine sollte mit einer Mindestausrüstung, bestehend aus einem Trommelgehäuse mit Waschtrommel (vorzugsweise Hochtrommel), zwei oder auch drei Lösungsmittelvorratsbehältern. einer geeigneten Antriebsvorrichtung für den Wasch- und Schleudergang und möglicherweise einem eingebauten Rückgewinnungssystem zum Trocknen der Ware und einer
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dern in einem getrennten Trockentumbler vor sich geht.
Eine vorteilhafte Weitergestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Ware nach dem Beladen der Trommel zunächst mit dem organischen Lösungsmittel ausgenetzt wird, woraufhin unmittelbar nach Beginn des Walkens Wasser und Emulgator langsam zugesetzt werden. Diese Verfahrensweise lässt sich besonders leicht in Chemisch-Reinigungsmaschinen ausführen.
Im Sinne der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, den Wassergehalt in der Flotte ständig konstant zu halten. Hiezu kann man zweckmässigerweise die Leitfähigkeit der Flotte messen und in Abhängigkeit davon die Wasserbeimengung regeln.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der Zusatand der Ware vor dem Ausrüsten mittels eines Hygrometers auf seinen Feuchtigkeitsgehalt geprüft und daruf basierend die benötigte Wasserzugabe errechnet wird. Die Rechnung basiert auf der bekannten Adsorptionskurve für Wolle, die das Verhältnis vom Wassergehalt bei Konditionierung in unterschiedlicher relativer Feuchte bestimmt.
Zum andern lässt sich der Walkeffekt dadurch die Steuerung der Walkzeit stark beeinflussen, so dass bei Strickwaren, die auf eine Aufrauhung sehr empfindlich sind, bei Erhöhung des Wasserzusatzes auch eine starke Verkürzung der Walkzeit und damit der Materialbeanspruchung erreicht werden kann. Diese
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Walkzeitverkürzung bei erhöhtem prozentualem Wasserzusatz ist ein weiteres Merkmal der Erfindung.
Je mehr Wasser beim Walkprozess, auf das Warengewicht berechnet, zugesetzt wird, umso mehr nä- hert sich die Ware bei gleichbleibender Walkzeit dem Punkt, bei dem der optimale Walkeffekt erzielt ist und von dem an die Verfilzung einsetzt.
Wenn dieser Wert bei einer bestimmten Warenqualität 20% Wassergehalt, auf das Warengewicht be- rechnet, beträgt, dann soll dieser Wert durch entsprechende Wasserzugabe immer wieder erreicht wer- den, wenn auch der Ausgangswassergehalt der Ware auf Grund der Lagerung in unterschiedlichen Atmo- sphären bei unterschiedlicher relativer Feuchte anders war.
So soll man erfindungsgemäss einer Ware mit einem Wassergehalt von 9% dann 11% Wasser zugeben ; einer Ware mit 13ale Wassergehalt nur 7%. Diese Zugabe kann mittels Leitfähigkeitsmessgeräten auch automatisiert werden.
Der Walkprozess kann vorteilhafterweise beim anschliessenden Trocknen in der Reinigungsmaschine oder im getrennten Trockentumbler je nach Menge des zugesetzten Wassers noch verstärkt und die Auf- lockerung des Warenbildes verbessert werden.
Es ergibt sich ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung dadurch, dass Strickwaren noch vor dem Walken und Entschlichten zusammengenäht werden können. Bisher wurden Strickwaren nach dem
Waschen und Walken bei den weiteren Arbeitsvorgängen, wie z. B. dem Nähen, oftmals wieder beschmutzt und musste nochmals gewaschen werden. Durch das erfindungsgemässe Walken im Lösungsmittel nach dem Fertigen entfällt dieser Nachteil. Die gewalkte Ware ist damit auch gleichzeitig entschlichtet und von allen aus der Verarbeitung herrührenden Verschmutzungen befreit.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die gewalkte Ware ohne zusätzliche Hantierung in der gleichen Reinigungsmaschine anschliessend an das Ausschleudern der Walkflotte im gleichen Arbeitsgang noch mit einem Weichmacher, mit Mottenschutzmitteln und andern Avivagen oder Appreturen, die im organischen Lösungsmittel löslich sind, ausgerüstet werden kann. Zur Vermeidung von Flusenübertragungen befindet sich in der Rückleitung von der Reinigungsmaschine zum Vorratstank für die Nachbehandlungsflotte ein Flusenfilter.
Durch diese gleichzeitige Behandlung ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Warenqualität unter weiterer Einsparung von Arbeitszeit und unter Vermeidung zusätzlicher Beanspruchung der Ware.
Zwecks Reinigung der Walkflotte, die ja auch die abgelöste Schlichte und Verunreinigungen enthält, wird ein Teil der Flotte regelmässig zur Destillation abgegeben und die Walkflotte mit reinem Lösungsmittel und Emulgator aufgefrischt.
Da im organischen Lösungsmittel Wollfärbungen normalerweise nicht löslich sind, wird auch eine Veränderung des ursprünglichen Farbtones der Ware beim Ausrüsten vermieden und ein helles, frisches Warenbild erzielt.
Da Wolle bekanntlich beim Nasswaschprozess je nach Verfahren mehr oder minder chemisch geschädigt wird, während bei der Behandlung im organischen Lösungsmittel keinerlei Reaktion zwischen Faser und Flüssigkeit stattfindet, bleibt auch eine bessere Warenqualität erhalten.
Beispiel l : In einer bekannten Reinigungsmaschine mit Perchloräthylen wird 5, 5 kg einer Strickware, bestehend aus 70% Wolle und 3Clo Zellwolle, die 11, 5% Wasser enthält, wie folgt ausgerüstet :
Die Flotte wird zunächst mit 8 g/l eines handelsüblichen Emulgators, oder auch Reinigungsverstärker genannt, angesetzt. Die Ware wird nach Beladen der Trommel mit der Walkflotte ausgenetzt und der Waschgang der Reinigungsmaschine eingeschaltet.
Durch die Mitnehmerrippen wird die Ware in bekannter Weise aus der Walkflotte gehoben. Wenn sie etwa die sogenannte 11-Uhr-Position erreicht hat, fällt sie dann wieder zurück in die Flüssigkeit, wodurch ein Stauchen der Ware herbeigeführt wird.
Unmittelbar nach Beginn der Walkzeit wird durch einen Seifentriehter an der Reinigungsmaschine ein Gemisch von Emulgator und Wasser langsam zugesetzt, dessen Menge auf das Warengewicht berechnet wird. Alternativ wird diese Zugabe durch ein Leitfähigkeitsmessgerät gesteuert.
In diesem Beispiel beträgt die Menge des Reinigungsverstärkers 560 cms, wobei in dem Produkt in diesem Falle bereits 75 g Wasser enthalten sind.
Da bei einem Gesamtwasserzusatz von 8, 5% vom Warengewicht 468 g Wasser erforderlich sind, beträgt die zusätzlich verwendete Wassermenge 393 g.
Unter Zugabe dieser Zusätze wird die Ware 15 min im Waschgang gewalkt, anschliessend 3 min abgeschleudert und dann bei einer maximalen Temperatur von 800 C 20 min lang getrocknet. Die trockene Ware zeigt den erwünschten Walkeffekt.
Beispiel 2 : Die gleiche Ware wird unter gleichen Bedingungen gewalkt. Nach dem Abschleu-
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dem der Walkflüssigkeit wird jedoch eine Nachbehandlungsflotte in die Waschtrommel eingeführt, die
5 g/l eines Weichmachers enthält.
An Stelle des Weichmachers kann die Lösung auch ein handelsübliches, lösungsmittellösliches Mot- tenschutzmittel, Imprägnier-oder Appreturmittel enthalten.
Nach Bewegung der Ware in dieser Lösung für die Zeitdauer von 3 bis 4 min wird diese Nachbehand- lungsflotte wieder zum Vorratstank zurückgepumpt und abgeschleudert.
Durch Verlängerung oder Verkürzung der Abschleuderzeit lässt sich die Auflage des Nachbehand- lungsmittels auf der Ware steuern, so dass damit auch eine Beeinflussung des Effektes ermöglicht wird.
Nach diesem zweiten Abschleudern wird wie im Beispiel 1 getrocknet.
Die Ware weist nach dem Trocknen nicht nur den erwünschten Walkeffekt auf sondern hat auch einen weichen, vollen Griff, der bei der Mischung von Wolle und Zellwolle ohne diese Nachbehandlung beson- ders ungünstig ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Walken von wollhaltigen Strick-oder Wirkwaren, dadurch gekennzeichnet, dass die Ware in einer Emulsion gewalkt wird, bei der ein organisches Lösungsmittel als kontinuierliche Phase neben einem handelsüblichen Emulgator soviel dispergiertes Wasser enthält, dass die Wassermenge 5-200/0 vom Gewicht der behandelten Ware beträgt und die Emulgatormenge geringer als die Wassermenge ist.