Verfahren zur kontinuierlichen Breitbehandlung einer Textilbahn Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur kontinuierlichen Breitbehandlung, bevorzugt zum kontinuierlichen Färben, einer Textilbahn, wie Ge webe- oder Gewirkebahn, getuftete Bahn, bahnförmiges Faservlies oder Nonwoven, Garnschar, Kardenband, mit heisser Behandlungsflotte, wobei Textilbahn und Be handlungsflotte im Gewichtsverhältnis 1 :5 bis 1 : 30 miteinander in Kontakt gebracht und in gleicher Durch laufrichtung geführt werden.
Es ist bekannt, bei Veredlungsbehandlungen von laufenden Textilbahnen und dergleichen so vorzugehen, dass auf die zu behandelnde Bahn in einer Auftrags einrichtung, z. B. einem Imprägnierfoulard laufend eine konstant bleibende Flüssigkeitsmenge aufgetragen wird, der das Behandlungsmittel in genau dosierter Menge zugegeben ist.
Dabei muss das von der Bahn durchlaufene Flotten volumen möglichst klein sein, damit sich die Flüssig keit aus dem laufend zugegebenen Behandlungsmittel schnell erneuert. So werden stärkere Konzentrations änderungen vermieden, die dadurch entstehen, dass die zu behandelnde Bahn aus der Behandlungsflotte einen relativ höheren Prozentsatz an Behandlungsmittel als an Lösungsflüssigkeit entnimmt.
Bei grösseren Volumen der dem ständigen Durchlauf ausgesetzten Behandlungs flüssigkeit und damit bei längerer Verweilzeit dieser Flüssigkeit im Auftragsbehälter, tritt eine sogenannte Verarmung der Flüssigkeit, d. h. eine Konzentrations minderung und dadurch wiederum ein unterschiedli cher Behandlungseffekt am Anfang und Ende einer längeren Partie, eine sogenannte Endenungleichheit ein.
Dieses Verfahren des dosierten Behandlungsmittel auftrages, der meist bei niedrigen Temperaturen statt findet, macht, abgesehen von den Kaltverweilverfahren, eine sich in geeigneter Weise anschliessende Wärme behandlung der Textilbahn mit dem Behandlungsmittel notwendig. Diese Behandlung erfolgt, wie beim Pad- Steam-Verfahren, meistens in reinem Wasserdampf.
Reine Flüssigkeitsheissbehandlungen, insbesondere solche zum Färben, wie sie in vielfältiger Art in Rollen kufen ausgeführt wurden, führen noch viel mehr zu unterschiedlichem Behandlungsausfall am Anfang und am Ende einer Partie, als das Auftragssystem mit einem grossen Flotteninhalt im Foulardtrog, da Behandlungs- mittelauftrag und Fixierbehandlung in einem Vorgang in der Flüssigkeit ein vielfaches Volumen an Behand lungsflüssigkeit verlangen.
Um dieses grosse Flüssig keitsvolumen ,in Rollenkufen ähnlichen Vorrichtungen spürbar zu verringern, wurde schon vorgeschlagen, durch den Einbau von Verdrängungskörpern das Vo lumen der jeweils im Einsatz befindlichen Flüssigkeit herabzusetzen. Die Massnahme hat aber bei weitem nicht ausgereicht, um die Gefahr starker Endenun- gleichheiten bei der Behandlung längerer Partien aus zuschliessen. Auch blieb am jeweiligen Ende einer Be handlung eine zu grosse Menge unverbrauchter Behand lungsflüssigkeit übrig.
In der deutschen Patentschrift Nr. 820 590 wird ein Verfahren beschrieben, das in dieser Richtung einen wesentlichen Fortschritt darstellt und bei welchem die gegebenenfalls heisse Behandlungsflotte in einer der Ge schwindigkeit der durchlaufenden Textilbahn angepass ten Menge so zugeführt wird, dass sie zusammen mit der durchlaufenden, zu behandelnden Textilbahn in gleicher Richtung läuft, wobei durch den sich daraus ergebenden innigen Kontakt der Bahn mit der Behand lungsflotte eine Beschleunigung von physikalischen und chemischen Vorgängen erreicht wird. Die genannte Pa tentschrift enthält jedoch keinerlei Hinweise auf die Möglichkeit einer weiteren Beschleunigung solcher Vor gänge durch Steigerung der Behandlungswirkung.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der unter neuen Gesichtspunkten gewonnenen wertvollen Erkennt- nis, dass heisse Behandlungsflüssigkeiten, wie z. B. Farb- stofflösungen, eine wesentlich stärkere Behandlungswir kung ausüben, wenn die zu behandelnde Bahn unab hängig von diesen aufgeheäzt wird, als wenn Bahn und Flüssigkeit bei niedriger Temperatur zusammengeführt und dann zusammen einer Aufheiz- und Wärmebehand lung unterzogen werden.
Wesentlicher Gegenstand dieser Erfindung sind neu artige Verfahrensbedingungen, die das vorstehend dar gestellte Prinzip erstmalig mit sicher reproduzierbarem und völlig gleichmässigem Behandlungsausfall über die Bahnbreiten und über die Partielängen sicherstellen.
Erfindungsgemäss wird eine bedeutende Steigerung der Reaktionswirkung, oder beim Kontinue-Färben der Farbstoff-Fixierwirkung, dadurch erreicht, dass Textil bahn und Behandlungsflotte vor deren Zusammenfüh rung separat aufgeheizt werden.
Im erfindungsgemässen Verfahren beträgt das Ge wichtsverhältnis der pro Zeiteinheit durchlaufenden Be handlungsflotte zu der durchlaufenden Textilbahn bei spielsweise 5: l bis 20: 1 bei spezifisch schwereren und etwa 10 : 1 bis 30 : 1 bei spezifisch mittelschweren und leichteren Textilbahnen, so dass mit einem, gegen über der bisherigen Praxis von kontinuierlichen Flüs sigkeitsbehandlungen, minimalen Einsatz an Behand lungsflüssigkeit, die jeweilen am Prozess beteiligt ist, ge arbeitet wird.
Dieser minimale Einsatz von am Prozess beteiligter Behandlungsflotte wird bei einer besonders vorteilhaf ten Ausführung des beschriebenen Verfahrens, ausser durch die erhöhte Behandlungstemperatur dadurch er reicht, dass die Flüssigkeitsbehandlung in einzelne Ab schnitte aufgeteilt ist, zwischen denen der gemeinsame Lauf von Textilbahn und Behandlungsflotte unterbro chen wird. Die einzelnen Unterbrechungen sollen vor teilhaft den zwei- bis fünffachen Betrag der Durchlauf länge der einzelnen Abschnitte der Flüssigkeitsbehand lung betragen. Zunächst werden diese Unterbrechungen schon allein durch die jeweiligen Nachwirkungen der Heissflüssigkeitsbehandlungen in die Verweilzeiten hin ein wirksam.
Noch wirksamer werden diese Unterbre chungen, wenn die Textilbahn zwischen den einzelnen Abschnitten der Heissflüssigkeitsbehandlung mittels des die Textilbahn umgebenden Mediums oder mittels spe zieller Heizeinrichtungen etwa auf der Temperatur der heissen Behandlungsflotte gehalten oder auch speziell darüber hinaus aufgeheizt wird.
Als besonders günstige Lösungen für die Führung der Textilbahn einerseits und der heissen Behandlungs flotte anderseits haben sich die Führung der Textil bahn über obere und untere Walzen und dieieniee der Behandlungsflotte bei Beschränkung der Flüssigkeits behandlung auf die jeweiligen Umlenkstellen an den unteren Führungswalzen (damit auf einzelne vonein ander getrennte Abschnitte) durch Schalen herausge stellt,
die sich mit nur geringen Querschnitten für die Flüssigkeitsaufnahme der Umlenkung genau annassen. In gewisser Abwandlung kann diese Ausführung der Beschränkung der Heissflüssigkeitsbehandlungen auf un tere Umlenkstellen auch auf Bahnführungen über nur obere Führungswalzen mittels sorgfältig gesteuerter, sta tionärer Hängeschleifen angewendet werden.
Bei der so ausgestalteten Verfahrensweise der wech selseitigen und stufenweisen kombinierten Heissflotten- und Freiführungswärmebehandlung und der durch sie ermöglichten besonders geringen Führungswege durch die Behandlungsflotte wird, z.
B. im Vergleich mit der sogenannten Williams Unit , eine Verringerung des Volumens der unmittelbar am Auftragsort befindlichen Behandlungsflüssigkeit auf<B>5-1<I>0</I></B> @ erreicht. Damfit wer den in überraschender Weise beim beschriebenen Ver fahren fast die Flüssigkeitsvolumenwerte reiner Auf tragsimprägniereinrichtungen erreicht.
Gegenüber dem bisherigen Arbeiten mit der Williams Unit werden also die bisher grossen Nachteile der Flottenverarmun- gen auch schon am Beginn des Behandlungsmittelauf- trags, die sich bei Kontinuefärbungen durch die immer wieder auftretenden Endenungleichheiten bei längeren Partien bemerkbar machen, und der jeweilige Spür bare Verlust einer verbleibenden grösseren Restflotten menge beseitigt.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit, die direkte Einwirkung der heissen Behandlungsflotte wirksam zu unterstützen und damit die notwendige Flüssigkeitsfüh- rungslängen und den Einsatz von gleichzeitig am Prozess beteiligter Behandlungsflotte spürbar zu beschränken, ist weiterhin dadurch gegeben, das beschriebene Verfahren, bevorzugt nach einer stärkeren Absenkung des Flüs sigkeitsgehaltes am Ende der letzten Flüssigkeitsein wirkung je nach Materialstruktur auf etwa 70-200 '11, bevorzugt durch Abquetschen, durch eine reine Wärme verweilbehandlung in Wasserdampf oder einem ande ren gasförmigen Medium wirksam zu ergänzen.
Die reine Wärmeverweilbehandlung sollte dabei mindestens die doppelte Durchlaufzeit aufweisen, wie die gesamte Durchlaufzeit durch die reine Flüssigkeitsbehandlung.
Eine weitere wertvolle Ergänzung zum beschrie benen Verfahren ergibt sich dann, wenn die zu behan delnde Textilbahn im Bereich des Einlaufs in die Be handlung, d. h. vor dem Einlauf in die schon heisse Behandlungsflüssigkeit bzw. vor ihrem Auftrag, auf etwa 100-120' C aufgeheizt wird. Die Wirkung wird noch erhöht, wenn mit dieser Aufheizung in geeigneter Weise eine Entlüftung der Textilbahn verbunden wird. Durch beide Massnahmen lässt sich der Anlauf der Ein wirkung der Behandlungsmittel und damit wiederum die gesamte Behandlungszeit spürbar verkürzen.
Die Aufheizung der Behandlungsflotte auf die opti male Behandlungstemperatur wird während des Durch Iaufs durch die einzelnen Behandlungsabschnitte vor teilhaft ergänzt durch Zusatzbeheizungen, <I>die</I> mit den Flüssigkeitsbehältern, die die durchlaufende Behand lungsflotte enthalten, direkt verbunden sind.
Bei Anwendung wässriger Lösungen als Behand lungsflotten bei normalem atmosphärischem Druck wird vorzugsweise bei Siedetemperatur oder wenigstens in der Nähe der Siedetemperatur gearbeitet.
Mit hohem Vorteil kommt das beschriebene Ver fahren bei noch höheren Behandlungstemperaturen zur Anwendung. Bei solchen Temperaturen lassen sich die Behandlungswirkungen weiter wesentlich verstärken, die Behandlungszeiten verkürzen und damit wiederum die zum Einsatz kommende Flottenmenge weiter verringern. Will man unbedingt weiterhin bei normalem atmo sphärischem Druck arbeiten, so treten an die Stelle von Wasser als Lösungsmittel beispielsweise hochsie dende Lösungsmittel als Carrier der Behandlungsflotte, wobei dann die Flotte wahlweise auf 120-160 C ge halten werden kann.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung. die Flotte im letzteren Fall auf einer Tem peratur von 150-200- C zu halten, je nach Art des zu behandelnden Textilgutes. und dabei beispielsweise den Vorgang des Färbens mit dem der Stabilisierung (Fixierung) der Struktur des Materials zu verbinden.
Für eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des be schriebenen Verfahrens hat es sich als wertvoll und wichtig erwiesen, während des Durchlaufes der Behand lungsflotte, insbesondere in Anbetracht der oft sehr ge ringen Durchflussgeschwindigkeiten, ohne Störung des Durchlaufes kontinuierlich, d. h. ständig oder von Zeit zu Zeit, jedoch genügend häufig einen wirksamen und möglichst vollständigen Ausgleich der Behandlungsmit- telkonzentrationen quer zur Durchlaufrichtung vorzu nehmen. Dies geschieht bevorzugt durch eine inten sive Quervermischung.
Durch eine solche Massnahme ergibt sich ein weiterer grosser Vorteil gegenüber dem Auftrags- und Dämpfverfahren. Kommt bei diesem zu nächst beim Auftrag eine Ungleichmässigkeit der Kon- zentrations- und damit der Behandlungsmittelauftrags- verteilung vor, so ist dieses irreparabel. Durch die vor stehend aufgezeichnete Massnahme wird eine Gleich mässigkeit der Behandlungswirkung über die Bahnbreite praktisch immer sichergestellt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung erfährt die ser Konzentrationsausgleich quer zur Durchlaufrichtung, wenn ständig oder auch genügend häufig wiederholt, und in genügender Menge, Behandlungsflotte an bei den Seiten der den Prozess durchlaufenden Textilbahn aus dem Teil des Behandlungsflüssigkeitsstromes, der nicht an der Einwirkung auf die Textilbahn beteiligt ist, entnommen und mit dem übrigen Teil des Flüssig keitsstromes vermischt wird, und zwar bevorzugt derart, dass im Bereich der beiden Kanten der Textilbahn sich eine leichte Strömungskomponente von den Kanten nach aussen einstellt.
Durch diese Massnahme wird mit Erfolg verhin dert, dass im Bereich der Materialkanten höhere Be- handlungsmittelkonzentrationen aus den zeitweise nicht am Wechselwirkungsprozess Behandlungsflotte/Textil- bahn beteiligten Teilen der Behandlungsflotte wirksam werden, was sich z. B. beim Färben in einer tieferen Färbung des Kantenbereiches auswirken könnte.
So wird vorteilhaft der vorstehend beschriebene Ausgleich der Behandlungsmittelkonzentration quer zur Durchlaufrichtung, bevorzugt zusammen mit der Ver teilung der aus den Seitenbereichen entnommenen Flotte auf die übrige Behandlungsflotte, bei entsprechend häu figen Unterbrechungen der kontinuierlichen Flüssigkeits behandlung, während der jeweiligen Unterbrechung vor genommen.
Wenn mit der bisherigen Gestaltung des beschrie benen Verfahrens eine hervorragende Behandlungsqua lität und eine bisher nicht erreichbare Gleichmässigkeit des Behandlungseffektes über die Textilbahnbreiten und über die Partielängen erreicht wurde, so ist es bisher noch gegeben, dass die Behandlungszeiten den Grad des Behandlungseffektes weitgehend bestimmen, da auch am Ende der Behandlung ein bestimmter Grad der Behandlungswirkung gegeben bleibt.
Es wurde überraschend gefunden, dass die vielfäl tigen Massnahmen, die absoluten Behandlungswirkun gen zu erhöhen und damit die notwendige Behand lungszeit ohne wesentliche Einschränkung der bisher erreichten Vorteile spürbar zu verkürzen, es erlauben, die zu wählenden Ausgangskonzentrationen der Behand lungsmittel und die Behandlungszeiten so aufeinander abzustimmen, dass am Ende der jeweiligen Behand lungszeit eine weitgehende Erschöpfung des Behand- lungsmittels, bzw. ein Ausziehen (etwa auf einen Rest gehalt von unter 20 %.) eines Farbstoffes erreicht wird.
Die Fig. 1 zeigt die Charakteristik einer Farbstoff konzentrationsabnahme bei der kontinuierlichen Fär bung eines Gewebes aus synthetischen Fasern aus einer siedenden wässrigen Farbstofflösung heraus. Es ist zwangläufig, dass sich die hier erreichten Zeiten auch ganz wesentlich verkürzen lassen, wenn etwa bei Tem peraturen von 150-160 C mit einem hochsiedenden Lösungsmittel als Carrier gearbeitet wird.
Bei einer solchen Verfahrensvariante wird zusätz lich zu den bisherigen Vorteilen eine einwandfreie Re- produzierbarkeit erreicht, da Schwankungen in der Be handlungszeit kaum noch einen Einfluss auf den Grad des Behandlungseffektes ausüben.
Diese Verfahrensvariante ist besonders leicht er reichbar, wenn vom, Einlauf einer zu behandelnden Partie an jeder Längeneinheit der Textilbahn eine kon stante Menge von Behandlungsmittel zugeordnet ist und - durch geeignete Mittel in entsprechender Zu ordnung gehalten - durch den Behandlungsprozess ge führt wird.
Aus vorstehendem ergibt sich ein kontinuierliches Flüssigkeitsbehandlungsverfahren mit weitgehendem mengenmässigem Gleichlauf von zu behandelndem Ma terial und von Behandlungsmittel, d. h. mit einer gleich artigen Anordnung wie beim Behandlungsmittelauf- tragsverfahren einerseits und mit möglichst weitgehen dem Ausziehen bzw. Erschöpfen des Behandlungsmittels aus der Behandlungsflüssigkeit anderseits, und zwar vom Einlauf einer Partie an bis zum Auslauf ihres End stückes.
In sorgfältigen Überlegungen und Untersuchungen wurde gefunden, dass ein Gleichlauf einer Textilbahn und einer ihr kontinuierlich vom Anfang eines Behand lungsprozesses zugeordneten Menge eines Behandlungs mittels in einer Behandlungsflüssigkeit auch bei unter schiedlichen Durchlaufgeschwindigkeiten von Textilbahn und Behandlungsflüssigkeit erreicht werden kann. Es muss nur die Summe aus dem Produkt aus Behandlungs- mittelkonzentration und der in gleicher Richtung nicht notwendigerweise mit gleicher Geschwindigkeit in der Zeiteinheit laufenden Behandlungsflotte und dem etwa schon auf die Textilbahn übertragenen oder durch die abgelaufene Behandlung schon erschöpften Behand lungsmittel, zu jedem Zeitpunkt der Behandlung annä hernd konstant sein.
Diese Bedingung lässt sich in der Praxis recht gut einhalten durch entsprechende Wahl der Strömungsquerschnitte, der Flüssigkeitsdurchlauf- geschwindigkeiten, der Behandlungsmittelkonzentratio- nen und ihre Abstimmung auf die Werte der erforder lichen Behandlungszeit und die sich daraus ergeben den Werte der Durchlaufgeschwindigkeiten der Textil bahn.
Nach vorstehenden Grundsätzen lassen sich mit gu tem Erfolg, besonders für die Behandlung von leich teren Textilmaterialien, Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Textilbahn und Behandlungsflotte bei Auf rechterhalten aller Grundsätze des beschriebenen Ver fahrens von 5 : 1 und mehr erreichen. Gewisser beson derer Massnahmen bedarf es dabei beim Anlauf der Behandlung. Es sollte vorteilhaft die zu erreichende Charakteristik der Konzentrationsabnahme über den Verlauf der Behandlung in einzelnen Abschnitten der Behandlung von Anfang an eingestellt werden.
Ein besonders günstiger Spezialfall des beschriebe nen Verfahrens ist der völlige Gleichlauf der zu behan- delnden Textilbahn und der Behandlungsflotte. Dann sind nicht nur den Längeneinheiten der Textilbahn konstante Mengen des durchlaufenden Behandlungsmit tels, sondern auch konstante Mengen der durchlaufen den Behandlungsflotte mit gleicher Durchlaufgeschwin- digkeit wie diejenigen der Textilbahn zugeordnet, und zwar ist diese Verfahrensweise dann von den ersten Metern einer Partie an möglich. Es bedarf dann keiner lei besonderer Anlaufvorkehrungen zur Sicherung eines Gleichgewichtszustandes zwischen Textilbahn und Be handlungsflüssigkeit; er ist von Anbeginn vorhanden.
Anwendbar ist dieser günstige Spezialfall besonders bei schweren Textilbahnen, wie schweren Möbelstoffen und vor allem Teppichen. Bei dieser Veredlungsbearbei tung werden auch relativ geringere Produktionsge schwindigkeiten gefordert.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des beschrie benen Verfahrens kann eine Reihe horizontal ange ordneter oberer Führungswalzen aufweisen, denen eine entsprechende Reihe unterer Führungswalzen im Rah men einer normalen Wechselwalzenführung zugeordnet ist, oder die, mit entsprechenden Antriebs- und Steue rungseinrichtungen, eine stationäre Hängeschleifenfüh- rung ermöglichen, deren untere Teil jeweils mit relativ geringen freien Querschnitten für die Aufnahme der Behandlungsflotte ausgestattet sein können, die ferner mit in der Höhe einstellbaren Überläufen zwischen den einzelnen Behandlungsbehältern in einer solchen Anord nung bzw.
Ausführung versehen sein können, dass ein Gleichlauf der Behandlungsflotte mit der Textilbahn eingestellt und eine entsprechende Regulierung der durchlaufenden Flüssigkeitsmenge bewirkt werden kann.
Die freie Bahnführung über die oberen Führungs walzen soll von einem geschlossenen Gehäuse umgeben sein, das je nach Art der Behandlungsflotte wahlweise mit gesättigtem oder überhitztem Wasserdampf oder mit Luft höherer Temperatur anfüllbar ist. In das Ge häuse mit der freien Bahnführung können Heizkörper zur zusätzlichen Beheizung der Textilbahn eingebaut sein, wobei eine besondere Ausführungsart dieser Heiz körper in der Ausführung der oberen Führungswalzen als Kontaktheizkörper besteht.
Vor den Hauptteil der Vorrichtung zur speziellen kontinuierlichen Heissflüssigkeitsbehandlung wird bei spielsweise eine Vorkammer zur Aufheizung und zur Entlüftung der Textilbahn vor ihrer Einführung in die schon heisse Behandlungsflotte geschaltet.
Die schalenförmigen Behälter für die Aufnahme und den Durchlauf der Behandlungsflotte sind beispielsweise an ihrem äusseren Umfang mit einer Zusatzbeheizung ausgestattet, die vorteilhaft wahlweise mit Wasserdampf, mit heissem Wasser oder mit hochsiedenden Heizflüssig keiten beheizbar ist.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die schalen förmigen Behälter für die Aufnahme und den Durch lauf der Behandlungsflotte mit Einrichtungen zur Er zeugung einer stärkeren Umwälzung der heissen Behand lungsflotte quer zum Durchlauf der Textilbahn auszu statten.
Die unteren Führungwalzen können mit auf ihrem Umfang verteilten, vorzugsweise in Achsrichtung ver laufenden Nuten oder Wellungen versehen sein.
In den Durchlauf der Behandlungsflotte können vorteilhaft Mischkammern für den Ausgleich der Be- handlungsmittelkonzentration quer zur Durchlaufrich- tung der Textilbahn eingeschaltet werden, in denen die Durchmischung der Behandlungsflotte bewirkende Wir belwalzen umlaufen.
Im nachstehenden wird das beschriebene Verfah ren unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen: Fig. 1 die Abnahme des Farbstoffgehaltes in der Behandlungsflotte in Abhängigkeit von der Behand lungszeit, Fig. 2 eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Ver fahrens mit Führung der Textilbahn über obere und untere Umlenkwalzen in schematischer Darstellung und Fig. 3 eine besondere Ausführung der unteren Um lenkwalzen und die Anordnung von Einrichtungen für die Quervermischung der Behandlungsflotte zum Aus gleich der Behandlungsmittelkonzentration.
Die Behandlungskammer 14 umfasst in dem Aus führungsbeispiel ausser dem Behandlungsraum 5 noch eine diesem Raum vorgeschlagene Zone 12, in der die Textilbahn 1 aufgeheizt oder auch einer kombinierten Aufheizungs- und Entlüftungsbehandlung unterworfen werden kann, bevor sie in den eigentlichen Behand lungsraum einläuft, sowie eine dem Behandlungsraum 5 nachgeschaltete Zone 10 für eine reine Wärmeverweil- behandlung in Wasserdampf oder in ruhender Heiss luft. In einer solchen Nachbehandlungszone kann sich beispielsweise eine Färbung über den gesamten Quer schnitt eines Gewebes oder Gewirkes oder auch über die einzelnen Faserquerschnitte egalisieren.
In der Zone 10 kann auch in wirkungsvoller Weise eine Wärme zusatzbehandlung durch Strahlungsheizungen 6 oder Kontaktheizungen erfolgen. Im Behandlungsraum 5, durch den die Textilbahn 1 über obere und untere Führungswalzen 7 bzw. 8, die sie abwechselnd um läuft, hindurchgeführt wird, erfolgt die eigentliche Flüs- sigkeitsheissbehandlung. Zu diesem Zweck sind die un teren Führungswalzen 8 an ihrem unteren Teil von schalenförmigen Flüssigkeitströgen 3 umgeben, die sich mit geringen Querschnitten für die Aufnahme der Fär beflüssigkeit 2 der Umlenkung genau anpassen.
Die Flüssigkeitströge 3 sind mit überlaufrinnen ausgestattet und die Flotte fliesst in Laufrichtung der Textilbahn von einem Trog in den nachfolgenden wie Fig. 2 er kennen lässt. Am Ende des Behandlungsraumes 5 wird sie aus diesem zur weiteren Verwendung, Aufberei tung oder dergleichen abgeführt. Mit den Trögen 3 fest verbunden ist eine Beheizungseinrichtung 4, die die Flüssigkeit 2 ständig auf der gewünschten Behandlungs temperatur hält, und zwar bei wässrigen Lösungen be vorzugt auf 100-l03 C, entsprechend der jeweiligen Siedepunkterhöhung, und bei hochsiedenden Lösungs mitteln etwa auf l20-200" C.
Im oberen Teil des Be handlungsraumes 5 befindet sich die Umlaufwalze 7 und zwischen den Walzen 7 und 8 sind Abstreifwalzen 13 angeordnet, die ein Mitnehmen zu grosser Flüssig keitsmengen durch die Textilbahn verhindern sollen. Am Ende des Behandlungsraumes 5 ist statt der Ab- streifwalzen <B>13</B> eine Abquetschwalze 9 angeordnet, die den Bereich mit hohem Flüssigkeitsgehalt auf der Tex tilbahn abschliesst. Danach beginnt die Zone der reinen Wärmeverweilbehandlung 10. Im Raum 5 befifidet sich entweder mehr oder weniger überhitzter Wasserdampf oder hocherhitzte Heissluft.
In Ausnahmefällen kann er natürlich auch, bei Verwendung von bei mittleren Tem peraturen siedenden Lösungsmitteln, mit dem Dampf des Lösungsmittels angefüllt sein. Zwischen den Wal zen 7 und 8 sind Heizkörper 6, z. B. Strahlungsheiz- körper, angeordnet, die über Wärmestrahlung die ge wünschte Zusatzwärmeübertragung übernehmen. Es können auch die oberen Umlenkwalzen 7 wahlweise zusätzlich als Zylinderkontaktbeheizungen ausgeführt sein.
Wenn auf der Anlage Textilien empfindlicher Struk tur behandelt werden sollen, wie Samt, Plüsch, Teppiche usw., dann wird die Abquetschung durch die Walze 9 nur sehr schwach ausgeführt. Dafür wird dann nach dem Austritt der behandelten Textilbahn aus der Ver- weilzone 10 eine starke Entfeuchtuna durch Absau- gung oder durch eine Luftrakeleinrichtung 11 durch geführt. Die hier noch anfallenden Restmengen an Be handlungsflotte können dann, nach entsprechender Kon zentrationskontrolle und eventueller Aufbereitung, der Wiederverwendung zugeführt werden.
In Fig. 3, die im Prinzip eine ähnliche Ausfüh rung einer Behandlungseinrichtung wie Fig. 2 zeigt, ist zwischen den unteren Umlenkwalzen 17 eine Misch kammer<B>18</B> vorgesehen, in der eine Quervermischung der Behandlungsflotte über die Bahnbreite erfolgt. Dazu kann, wie angedeutet, eine Durchwirbelungswalze 19 Verwendung finden; es können natürlich auch irgend welche beliebige andere geeignete Mittel, wie etwa Was serdampfstrahlen und dergleichen zur Anwendung kom men. Solche Mischkammern 18 zur immer neuen Durch mischung der Behandlungsflotte können nach Durch laufen eines jeden Behandlungbehälters 3 vorgesehen sein oder auch nach Gruppen mit beliebiger Anzahl von Behandlungsbehältern.
Fig. 3 lässt noch eine Besonderheit der Ausführung der in die Flüssigkeit eintauchenden unteren Walzen 17 erkennen. Zur Verbesserung der Durchdringung der Textilbahn mit der Behandlungsflotte können diese, wie dargestellt, beispielsweise noch mit auf dem Umfang verteilten Längsnuten versehen sein oder eine gewellte Oberfläche oder irgendwelche andere Mittel aufweisen, durch die sichergestellt wird, dass die Behandlungs flotte die Textilbahn ganz durchdringt.
Es ist selbstverständlich durchaus möglich, nach dem beschriebenen Verfahren auch bahnförmige nicht textile Materialien, wie beispielsweise Papierbahnen, zu behandeln.
Process for the continuous wide treatment of a textile web The present invention relates to a method for the continuous open width treatment, preferably for continuous dyeing, of a textile web, such as woven or knitted web, tufted web, web-shaped fiber fleece or nonwoven, yarn sheet, card sliver, with hot treatment liquor, the textile web and treatment liquor being brought into contact with one another in a weight ratio of 1: 5 to 1: 30 and guided in the same direction of flow.
It is known to proceed in finishing treatments of running textile webs and the like so that on the web to be treated in an application device, for. B. an impregnation foulard is continuously applied a constant amount of liquid to which the treatment agent is added in a precisely dosed amount.
The volume of the liquor through which the web passes must be as small as possible so that the liquid from the continuously added treatment agent is quickly renewed. In this way, greater changes in concentration are avoided, which arise because the web to be treated removes a relatively higher percentage of treatment agent than of solvent liquid from the treatment liquor.
With a larger volume of the treatment liquid exposed to the constant flow and thus with a longer residence time of this liquid in the application container, a so-called depletion of the liquid occurs, i.e. H. a reduction in concentration and thus in turn a different treatment effect at the beginning and end of a longer game, a so-called end inequality.
This method of metered treatment agent application, which usually takes place at low temperatures, makes, apart from the cold dwell method, a suitable subsequent heat treatment of the textile web with the treatment agent necessary. As with the pad steam process, this treatment is usually carried out in pure steam.
Pure liquid hot treatments, especially those for dyeing, as they were carried out in various ways in roller skids, lead even more to different treatment failures at the beginning and at the end of a batch than the application system with a large liquor content in the padder trough, since treatment agent application and fixing treatment Require a multiple volume of treatment liquid in one process in the liquid.
In order to noticeably reduce this large liquid volume, similar devices in roller runners, it has already been proposed to reduce the volume of the respective liquid in use by installing displacement bodies. However, the measure was far from being sufficient to exclude the risk of severe end unevenness when treating longer sections. At the end of each treatment, too large an amount of unused treatment liquid remained.
In the German patent specification No. 820 590 a process is described that represents a significant advance in this direction and in which the optionally hot treatment liquor is supplied in an amount adapted to the speed of the textile web passing through so that it is fed together with the passing, textile web to be treated runs in the same direction, the resulting intimate contact of the web with the treatment liquor, an acceleration of physical and chemical processes is achieved. However, the said patent contains no information whatsoever on the possibility of further accelerating such processes by increasing the treatment effect.
The present invention is based on the valuable knowledge gained from new perspectives that hot treatment liquids, such as. B. dye solutions, have a much stronger treatment effect if the web to be treated is heated independently of this than if the web and liquid are brought together at a low temperature and then subjected to a heating and heat treatment together.
The main subject of this invention are novel process conditions that ensure the principle presented above for the first time with reliably reproducible and completely uniform treatment failure over the web widths and over the length of the sections.
According to the invention, a significant increase in the reaction effect, or, in the case of continuous dyeing, the dye-fixing effect, is achieved by separately heating the textile web and treatment liquor before they are combined.
In the process according to the invention, the weight ratio of the treatment liquor passing through per unit of time to the passing textile web is, for example, 5: 1 to 20: 1 for specifically heavier and about 10: 1 to 30: 1 for specifically medium and lighter textile webs, so that with a, Compared to the previous practice of continuous liquid treatments, minimal use of the treatment liquid that is involved in the process.
This minimal use of treatment liquor involved in the process is achieved in a particularly advantageous embodiment of the method described, except through the increased treatment temperature, that the liquid treatment is divided into individual sections, between which the common run of textile web and treatment liquor is interrupted . The individual interruptions should be before geous two to five times the amount of the passage length of the individual sections of the liquid treatment. First of all, these interruptions already have an effect on the dwell times due to the respective after-effects of the hot liquid treatments.
These interruptions are even more effective if the textile web is kept at about the temperature of the hot treatment liquor between the individual sections of the hot liquid treatment by means of the medium surrounding the textile web or by means of special heating devices or is also specially heated beyond it.
Particularly favorable solutions for guiding the textile web on the one hand and the hot treatment liquor on the other hand have proven to be the guiding of the textile web over upper and lower rollers and the dieieniee of the treatment liquor when the liquid treatment is limited to the respective deflection points on the lower guide rollers (thus to individual ones other separate sections) exposed by shells,
which wet themselves with only small cross-sections for the liquid absorption of the deflection. In a certain modification, this embodiment of the restriction of the hot liquid treatments to lower deflection points can also be used on web guides over only upper guide rollers by means of carefully controlled, stationary hanging loops.
In the so designed procedure of the reciprocal and gradual combined hot liquor and free guide heat treatment and the particularly small guide paths made possible by them through the treatment liquor, z.
B. in comparison with the so-called Williams Unit, a reduction in the volume of the treatment liquid located directly at the application site to <B> 5-1 <I> 0 </I> </B> @ is achieved. Damfit who, surprisingly, almost reached the liquid volume values of pure order impregnation devices in the described process.
Compared to the previous work with the Williams Unit, the major disadvantages of liquor depletion at the beginning of the treatment agent application, which are noticeable in the case of continuous dyeing due to the recurring end unevenness in longer batches, and the respective noticeable loss of a remaining larger residual fleet amount eliminated.
Another advantageous possibility of effectively supporting the direct action of the hot treatment liquor and thus noticeably limiting the necessary liquid guide lengths and the use of the treatment liquor involved in the process is also given by the method described, preferably after a greater reduction in the flow liquid content at the end of the last liquid effect depending on the material structure to about 70-200 '11, preferably by squeezing, by a pure thermal dwell treatment in water vapor or another gaseous medium effectively supplement.
The pure thermal dwell treatment should have at least twice the cycle time as the total cycle time through the pure liquid treatment.
Another valuable addition to the described method arises when the textile web to be treated in the area of entry into the Be treatment, ie. H. before entering the already hot treatment liquid or before its application, is heated to about 100-120 ° C. The effect is increased if this heating is appropriately combined with ventilation of the textile web. Both of these measures make it possible to noticeably shorten the start-up of the treatment agent and thus the entire treatment time.
The heating of the treatment liquor to the optimal treatment temperature is advantageously supplemented by additional heating during the run through the individual treatment sections, <I> which </I> are directly connected to the liquid containers that contain the treatment liquor running through.
When using aqueous solutions as treatment liquors at normal atmospheric pressure, the work is preferably carried out at the boiling point or at least in the vicinity of the boiling point.
The process described is used to great advantage at even higher treatment temperatures. At such temperatures, the treatment effects can be further significantly increased, the treatment times shortened and thus, in turn, the amount of liquor used can be further reduced. If you absolutely want to continue to work at normal atmospheric pressure, then instead of water as a solvent, for example, high-boiling solvents as a carrier of the treatment liquor, in which case the liquor can optionally be kept at 120-160 C ge.
It is also within the scope of the invention. to keep the liquor in the latter case at a temperature of 150-200- C, depending on the type of textile to be treated. and thereby, for example, combining the process of dyeing with that of stabilizing (fixing) the structure of the material.
For a further advantageous embodiment of the process described, it has proven to be valuable and important, during the passage of the treatment liquor, especially in view of the often very low flow rates, without disturbing the passage continuously, i. H. constantly or from time to time, but sufficiently often to undertake an effective and as complete as possible equalization of the treatment agent concentrations transversely to the direction of flow. This is preferably done by intensive cross-mixing.
Such a measure results in a further major advantage over the application and steaming process. If an unevenness of the concentration and thus the treatment agent application distribution occurs during the application, this is irreparable. The measure recorded above ensures that the treatment effect is almost always uniform across the width of the web.
This water concentration equalization experiences a particularly advantageous embodiment transversely to the direction of flow, if repeated constantly or frequently enough, and in sufficient quantity, treatment liquor on the sides of the textile web running through the process from the part of the treatment liquid flow that does not take part in the action on the textile web is, removed and mixed with the remaining part of the liquid keitsstromes, preferably in such a way that in the area of the two edges of the textile web a slight flow component is established from the edges to the outside.
This measure successfully prevents higher treatment agent concentrations from becoming effective in the area of the material edges from the parts of the treatment liquor that are temporarily not involved in the interaction process of the treatment liquor / textile web. B. could affect the dyeing in a deeper coloration of the edge area.
The above-described equalization of the treatment agent concentration transversely to the direction of flow, preferably together with the distribution of the liquor removed from the side areas to the rest of the treatment liquor, with correspondingly frequent interruptions of the continuous liquid treatment, is advantageously made during the respective interruption.
If with the previous design of the described method an excellent treatment quality and a previously unattainable uniformity of the treatment effect over the width of the textile web and over the length of the fabric was achieved, it is still given that the treatment times largely determine the degree of treatment effect, as well at the end of the treatment a certain degree of the treatment effect remains.
It was surprisingly found that the various measures to increase the absolute treatment effects and thus noticeably shorten the necessary treatment time without significantly restricting the advantages achieved so far, allow the initial concentrations of the treatment agents to be selected and the treatment times to be coordinated that at the end of the respective treatment time the treatment agent is largely exhausted or the dye is exhausted (to a residual content of less than 20%).
Fig. 1 shows the characteristic of a dye concentration decrease in the continuous Fär environment of a fabric made of synthetic fibers from a boiling aqueous dye solution. It is inevitable that the times achieved here can also be shortened considerably if, for example, a high-boiling solvent is used as the carrier at temperatures of 150-160 C.
With such a variant of the method, in addition to the previous advantages, perfect reproducibility is achieved, since fluctuations in the treatment time hardly have any influence on the degree of the treatment effect.
This variant of the method is particularly easy to achieve when a constant amount of treatment agent is assigned to each length unit of the textile web from the inlet of a section to be treated and - is carried out through the treatment process - by suitable means in the appropriate assignment.
The above results in a continuous liquid treatment process with largely quantitative synchronism of the material to be treated and the treatment agent; H. with a similar arrangement as in the treatment agent application process on the one hand and with as far as possible the extraction or exhaustion of the treatment agent from the treatment liquid on the other hand, namely from the inlet of a batch to the outlet of its end piece.
In careful considerations and investigations, it has been found that synchronism of a textile web and an amount of treatment agent assigned to it continuously from the beginning of a treatment process in a treatment liquid can be achieved even at different throughput speeds of textile web and treatment liquid. Only the sum of the product of the treatment agent concentration and the treatment liquor running in the same direction, not necessarily at the same speed in the unit of time, and the treatment agent that has already been transferred to the textile web or has already been exhausted by the treatment, at any point in time during the treatment be approximately constant.
In practice, this condition can be met quite well by appropriate selection of the flow cross-sections, the liquid flow rates, the treatment agent concentrations and their adjustment to the values of the required treatment time and the resulting values of the flow rates of the textile web.
According to the above principles, speed ratios between textile web and treatment liquor can be achieved with good success, especially for the treatment of lighter textile materials, speed ratios between textile web and treatment liquor while maintaining all the principles of the process described of 5: 1 and more. Certain special measures are required when starting treatment. The characteristic of the decrease in concentration to be achieved over the course of the treatment in individual sections of the treatment should advantageously be set from the beginning.
A particularly favorable special case of the process described is the complete synchronism of the textile web to be treated and the treatment liquor. Then not only the units of length of the textile web are assigned constant amounts of the treatment agent running through, but also constant amounts of the treatment liquor running through at the same rate as that of the textile web, and this procedure is then possible from the first meters of a batch. No special start-up precautions are then required to ensure a state of equilibrium between the textile web and the treatment liquid; it is there from the beginning.
This favorable special case is particularly applicable to heavy textile webs such as heavy upholstery fabrics and above all carpets. With this finishing process, relatively lower production speeds are also required.
A device for carrying out the described method can have a number of horizontally arranged upper guide rollers, to which a corresponding row of lower guide rollers is assigned in the context of a normal change roller guide, or which, with appropriate drive and control devices, enable a stationary hanging loop guide , the lower part of which can each be equipped with relatively small free cross-sections for receiving the treatment liquor, which also have height-adjustable overflows between the individual treatment tanks in such an arrangement or
Execution can be provided so that a synchronization of the treatment liquor with the textile web can be set and a corresponding regulation of the amount of liquid flowing through can be effected.
The free web guide over the upper guide rollers should be surrounded by a closed housing which, depending on the type of treatment liquor, can be filled either with saturated or superheated steam or with air at a higher temperature. In the Ge housing with the free web guide radiators for additional heating of the textile web can be installed, with a special embodiment of this heating body consists in the design of the upper guide rollers as a contact heater.
In front of the main part of the device for special continuous hot liquid treatment, an antechamber for heating and venting the textile web is connected for example before it is introduced into the already hot treatment liquor.
The bowl-shaped containers for receiving and passing the treatment liquor are equipped, for example, on their outer periphery with additional heating, which can advantageously be heated either with steam, with hot water or with high-boiling heating liquids.
It has proven to be useful to equip the bowl-shaped container for receiving and running the treatment liquor with facilities for generating a stronger circulation of the hot treatment liquor across the passage of the textile web.
The lower guide rollers can be provided with grooves or corrugations distributed on their circumference, preferably running in the axial direction.
In the passage of the treatment liquor, mixing chambers can advantageously be switched in to equalize the treatment agent concentration transversely to the direction of flow of the textile web, in which whirling rollers that cause the mixing of the treatment liquor rotate.
In the following, the procedural method described will be explained in more detail with reference to the drawings. 1 shows the decrease in the dye content in the treatment liquor as a function of the treatment time, FIG. 2 shows an example of an embodiment of a device for carrying out the described method with guiding the textile web over upper and lower deflecting rollers in a schematic representation, and FIG. 3 a special design of the lower deflection rollers and the arrangement of facilities for cross-mixing the treatment liquor to equalize the treatment agent concentration.
In the exemplary embodiment, the treatment chamber 14 includes, in addition to the treatment room 5, a proposed zone 12 in which the textile web 1 is heated or can be subjected to a combined heating and ventilation treatment before it enters the actual treatment room, as well as one of the Treatment room 5 downstream zone 10 for a pure thermal treatment in steam or in still hot air. In such an aftertreatment zone, for example, dyeing can be leveled over the entire cross-section of a woven or knitted fabric or over the individual fiber cross-sections.
In zone 10, additional heat treatment can also be carried out in an effective manner by means of radiant heaters 6 or contact heaters. The actual hot liquid treatment takes place in the treatment space 5, through which the textile web 1 is guided over upper and lower guide rollers 7 and 8, which it rotates alternately. For this purpose, the un direct guide rollers 8 are surrounded at their lower part by bowl-shaped liquid streams 3, which adapt with small cross-sections for receiving the Fär beiquid 2 of the deflection exactly.
The liquid troughs 3 are equipped with overflow channels and the liquor flows in the running direction of the textile web from a trough in the following as shown in FIG. At the end of the treatment room 5 it is removed from this device for further use, preparation or the like. Firmly connected to the troughs 3 is a heating device 4, which keeps the liquid 2 constantly at the desired treatment temperature, in the case of aqueous solutions preferably to 100-l03 C, corresponding to the respective boiling point increase, and in the case of high-boiling solvents to about l20- 200 "C.
In the upper part of the loading treatment room 5 is the revolving roller 7 and between the rollers 7 and 8 stripping rollers 13 are arranged, which are intended to prevent excessive amounts of liquid being taken through the textile web. At the end of the treatment room 5, instead of the stripping rollers 13, a squeegee roller 9 is arranged, which closes off the area with a high liquid content on the textile web. Thereafter, the zone of pure thermal dwell treatment 10 begins. In room 5 there is either more or less superheated steam or highly heated hot air.
In exceptional cases, it can of course also be filled with the vapor of the solvent when using solvents which boil at medium temperatures. Between the Wal zen 7 and 8 are radiators 6, for. B. Radiant heaters, arranged, which take over the ge desired additional heat transfer via thermal radiation. The upper deflecting rollers 7 can optionally also be designed as cylinder contact heaters.
If textiles of sensitive structure are to be treated on the system, such as velvet, plush, carpets, etc., then the squeezing by the roller 9 is carried out only very weakly. For this purpose, after the treated textile web exits the dwell zone 10, strong dehumidification is carried out by suction or by an air knife device 11. The residual amounts of treatment liquor that still accumulates here can then be reused after appropriate concentration control and possible processing.
In Fig. 3, which in principle shows a similar Ausfüh tion of a treatment device as Fig. 2, a mixing chamber 18 is provided between the lower deflecting rollers 17, in which the treatment liquor is cross-mixed across the width of the web. For this purpose, as indicated, a whirling roller 19 can be used; any other suitable means, such as water vapor jets and the like, can of course also be used. Such mixing chambers 18 for constantly new mixing of the treatment liquor can be provided after each treatment tank 3 has run through or after groups with any number of treatment tanks.
FIG. 3 shows another special feature of the design of the lower rollers 17 immersed in the liquid. To improve the penetration of the textile web with the treatment liquor, as shown, for example, they can also be provided with longitudinal grooves distributed around the circumference or have a corrugated surface or some other means by which it is ensured that the treatment liquor penetrates the textile web completely.
It is of course entirely possible to also treat non-textile materials in web form, such as paper webs, using the method described.