Verfahren zur Kontrolle der Verschmutzung von zur kontinuierlichen Reinigung von bahnförmigen Textilmaschinen verwendeten Behandlungsflotten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der Verschmutzung von zur kontinuierlichen Reinigung von bahnförmigen Textilmaterialien verwendeten Rei nigungsfiotten, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem Verlassen der Behandlungsvorrichtung dem Textilmaterial der Hauptanteil d'er in diesem enthaltenen Flüssigkeit entzogen wird, darauf ein weiterer Teil der im Textilmaterial enthaltenen Flüssigkeit entzogen wird, wobei die beim zweiten Entziehungsvorgang gewonnene Flüssigkeit gesammelt und auf die in ihr enthaltene Konzentration an Verunreinigung untersucht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren dient zur Kontrolle eines Reinigungsvorganges eines textilen Materials zwecks Beseitigung von unerwünschten Substanzen, die im folgenden als Verunreinigungen bezeichnet werden, wie beispielsweise Schmutz oder Chemikalien, die im Material von einer vorangehenden Behandlung zurückgeblieben sind.
Will man solche Reinigungsvorgänge steuern, dann muss man vorgängig die Konzentration der Verunreineigung im Textilmaterial nach der Reinigung bestimmen. Eine direktie Messung dieser Konzentration in einem bewegten Material ist sehr schwierig. Messungen von Konzentrationen der Verunreinigung in Lösungen sind X iel einfacher. Es sind für diesen Zweck viele Verfahren bekannt, bei welchen entweder mit fliessenden Lösungen oder einzelnen Proben gearbeitet wird.
Zur Überwachung von Reinigungsvorgängen der erwähnten Art ist es bereits bekannt, die Konzentration der Verunreinigung in der Behandlungsilotte im Waschkasten (Waschabteil) zu bestimmen. Diese Art der Messung ist aus zwei Gründen unverlässlich. Erstens ist die Konzentration an Verunreinigungen in der Behandlungsflotte im allgemeinen niedriger als diejenige im behandelten Textilmaterial und steht zu dieser in keiner festen Beziehung, da sie von der Wirksamkeit der Reinigung und von der Menge des verwendeten Reinigungsmittels abhängt. Zweitens ist die Ansprechzeit der Regelung bei dieser bekannten Art der Messung verhältnismässig gering da das Volumen der im Waschkasten enthaltenen B ehandlungsflotte üblicherweise gross ist.
Wenn das Material aus der im Wandkasten befindlichen Behandlungsflotte austaucht, muss in der Regel ein wesentlicher Anteil dieser Behandlungsflotte, die auf bzw. im Textilmaterial verblieben ist. entfernt werden. Das geschieht normalerweise dadurch, dass das bahnförrnige Textilmaterial zwischen den Walzen eines Quetschwalzenpaares hindurchgeführt wird.
Eine Messung der Konzentration an Verunreinigung der aus dem Textilmaterial durch die Quetschwalzen herausgepressten Flüssigkeit weist nicht den zuletzterwähnten Nachteil auf. Versuche haben jedoch gezeigt, dass diese Flüssigkeit die gleichen Abweichungen bezüglich der Konzentration der Verunreinigungen im behandelten Textiltmaterial aufweist, wie die Behandlungs- flotte im Waschkasten.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass, wenn in der er findungs,gemässen Weise der Hauptanteil der Flüssigkeit durch Abquetschen aus dem Textilmaterial entfernt wird, bevor dieses ein weiteres Quetschwalzenpaar der Vorrichtung erreicht, an welcher Stelle dem Textilmaterial ein weiterer Teil der Flüssigkeit entzogen wird, die Konzentration an Verunreinigung in der beim zweiten Quetschwalzenpaar aufgefangenen Flüssigkeit sehr nahe der tatsächlichen Konzentration der Verunreinigungen der im Textilmaterial enthaltenen Flüssigkeit liegt.
Dabei kann die Messung der Konzentration der Verunreinigung in der dem Textilmaterial durch das zweite Quetschwalzenpaar entzogenen Flüssigkeit ert weder in Abständen oder kontinuierlich durchgeführt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein vom erhaltenen Masswert abhängiges Messsignal zur automatischen Regelung des Reinigungsvorganges benützt indem durch das Signal z. B. die Konzentration der Behandlungsflotte durch mehr oder weniger grosse Chemikalienzugabe entweder in dem vor der Messstelle befindlichen Waschkasten oder aber auch in einer nachfolgenden Behandlungsvorfichtung verändert wird.
Das Prinzip, auf welchem die Erfindung begründet ist. wird anhand der folgenden Tabellen erläutert, welche sich, nur als Beispiel, auf die Entfernung von Kochsalz aus einem Baumwoilstoff mit einem Gewicht von
125 g pro m beziehen. Bei den Versuchen, auf welchen die Tabellen begründet sind, wurden Proben des Stoffes durch eine Lösung von Kochsalz geführt, um den Stoff damit zu imprägnieren. Die Proben des imprägnierten Stoffes wurden darauf mit verschiedenen Intensitäten gewaschen. Nach dem Waschvorgang wurden die Stoffproben durch zwei aufeinanderfolgende Quetschwalzenpaare geführt, wobei im ersten Paar der Hauptanteil der Flüssigkeit aus dem Textilmaterial entfernt wurde, im zweiten Paar dann eine weitere Menge.
In den Tabellen sind die Konzentrationen an Ver unreimgung im Gramm NaCI pro Liter Lösung angegeben. Die nach diem zweiten Abquetschen auf dem Baumwollstoff zurückgebliebene Flüssigkeitsmenge ist in Prozent des Trockengewichtes des Stoffes angegeben.
Tabelle I gibt einen Vergleich der Flottenkonzentration in der Ware und im Waschbehälter wieder, Tabelle II einen Vergleich der Flottenkonzentration in der Ware und in der gesamten Quetschfugenflüssigkeit und Tabelle 111 einen Vergleich der Flottenkonzen- traktion in der Ware und in der zweiten Quetschfugenflüssigkeit nach erfolgtem ersten Abquetschen.
Die Resultate in der Tabelle I zeigen, dass die Konzentration der Verunreinigung in der im Baumwollstoff zurückgehaltenen Flüssigkeit kein konstantes Verhältnis zur Konzentration der Verunareinigungen der Behnndl ungsfiotte im Waschkasten aufweist.
Die Resultate in der Tabelle II zeigen, dass auch die Konzentration der Verunreinigung in der gesamten aus dem Baumwollstoff entfernten Flüssigkeit kein konstantes Verhältnis zur Konzentration der Verunreinigungen der im Baumwollstoff zurückgebliebenen Flüssigkeit aufweist. Die Resultate in der Tabelle III zeigen jedoch, dass die Konzentration der Verunreinigung der Flüssigkeit, die im Baumwollstoff zurückgehalten bleibt, in einem im wesentlichen konstanten Verhältnis zur Konzentration der Verunreinigungen der vom zweiten Quetschwalzenpaar entzogenen Flüssigkeit steht.
Die Resultate in der Tabelle III zeigen Anteile der durch Abquetschen entfernten Flüssigkeit, welche unbefriedigend sind. Die Tabelle II zeigt einige Anteile der entfernten Flüssigkeit am zweiten Quetschwalzenpaar, welche befriedigend sind.
Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen mit zwei Quetschwalzenpaaren waren die Quetschwalzen derart angeordnet, dass zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Quetschvorgängen eine Zeitlspanne von 3 bis 6 Sekunden lag.
Die durch das zweite Quetschwalzenpaar aus dem Baumwollstoff gepresste Flüssigkeit wird in einer Schale unter den Quctschrollen gesammelt. Um ein Zurücklaufen der Flüssigkeit über den Baumwollstoff nach unten zu verhindern, wodurch diese ausserhalb der Schale gelangen würde. wird der Baumwollstoff den Quetschwalzen von oben her zugeführt.
Die in den Tabellen enthaltenen Resultate sind Messungen der Verunreinigung in Form von einer Kon zenntration in der betreffenden Flüssigkeit. Gewisse Ver unreimgungen werden bevorzugt von textilen Materialien zurückgehalten (ein gutes Beispiel ist kaustische Soda auf Zellulose). Unter solchen Verhältnissen enthält der Stoff nach dem Durchgang durch die Quetschwalzen zusätzlich zu der in ihm enthaltenen verunreinigten Flüssigkeit noch eine gewisse Verunreinigung, die mehr oder weniger lose am Textilmaterial selbst haftet.
Das Verhältnis zwischen der Konzentration der Verunreinigungen in der durch die Quetschwalzen ausgepressten Flüssigkeit zur gesamten Menge an Verunreinigung im Textilmaterial bildet dann einen Gleichgewichtszustand. Bin Gleichgewichtszustand ist in diesem Falle der Zustand, welcher nach einem längeren Kontakt zwischen dem Stoff und dier Flüssigkeit erreicht wird.
Die relativen Konzentrationen an Verunreinigungen können in diesem Zustand durch einfache Messungen im Laboratorium festgestellt werden.
Es versteht sich, dass das vorliegende Verfahren zur Uberwachuung eines Reinigungsvorganges auf ver schiedenen Gebieten, soweit diese eine Veredlung von Textil fasern betreffen, anwendbar ist, wie z. B. beim Waschen von Stoffen zur Entfernung von Verunreinigungen, beim Spülen von Stoffen nach einem Bleichprozess, wie zum Entfernen von unfixiertem Farbstoff, usw.
Der Hauptantcil der Flüssigkeit kann dem Texti,lmaterial beim Verlassen der Waschkasten (bzw. -abteile) durch geeignete Mittel, wie z. B. durch ein Quetschwalzenpaar, eine Absaugvorrichtung, einen Abstreifer usw. entzogen werden.
Ein weiterer Flüssigkeitsanteil kann ebenfalls durch ein ausätzliches Quetschwalzenpaar oder eine andere geeignete Entwässerungsvorrichtung aus dem Textilma terial entfernt werden. Diese abgequetschte, abgesaugte oder abgestreifte Flüssigkeit wird gesammelt. Die Messung des Gehaltes an Verunreinigung in diesem Flüs sigkeitsanteil kann entweder in zeitlichen Abständen oder kontinuierlich durchgeführt werden.
Tabelle I
Konzentration der Verunreinigung g NaCI pro Liter Lösung der Flüssigkeit im der im Stoff nach dem Abquetschen
Waschbehälter zurückgebliebenen Flüssigkeit
0,12 1,24
0,24 1,76
0,48 1,98
0,80 2,20
Es kann ein dem Messwert entsprechendes Signal gebildet werden und entweder zurück zum Waschkasten (bzw. -abteil) geführt werden, wodurch eine automatische Regelung des Vorganges erzielt wird. Es ist auch möglich, dieses Signal einer anderen, folgenden Vorrichtung zuzuführen zum Zweck der Kompensaetion einer unerwünschten Charakteristik, welche durch die Messung festgestellt wird.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar im Zusam menhang mit einem industriellen Waschvorgang.
Nach der Figur wird eine Textilbahn F in üblicher Weise durch den Waschkasten einer Waschmaschine M geführt. Nach dem Verlassen der Maschine wird die Textilbahn zwischen einem ersten Quetschwalzenpaar N1 geführt. Durch die Quetschwalzen wird der grösste Teil der von der Textilbahn mitgeführten Flüssigkeit aus dieser Bahn entfernt und strömt in den Waschkasten zurück. Die Textilbahn wird darauf zwischen ein zweites Quetschwalzenpaar N2 hindurchgeführt, wobei ein weiterer Anteil Flüssigkeit aus der Textilbahn herausgepresst wird.
Diese der Textilbahn zusätzlich entzogene Flüssigkeit wird in einer Schale T gesammelt und einem Messgerät I zugeführt, welches ein kontinuierliches elektrisches Ausgangssignal bildete dessen Grösse der Konzentration der Verunreinigung in der Flüssigkeit, die dem Messgerät I zugeführt wird, propor Signal ist. Dieses Signal kann entweder zur automatischen Regelung des Reinigungsvorganges in der Waschmaschine M verwendet werden, oder zur Regelung der Arbeitsbedingungen bei einer weiteren Behandlung des Stoffes F, wie z. B. in weiteren Waschmaschinen, durch welche die Stoffbahn F geführt wird.
Durch die Anordnung von Führungswalzen G zwischen den Quetschwalzenpaaren N1 und N2 wird ein zeitlicher Abstand zwischen den beiden Durchgängen zwischen den Quetschwalzen gewährleistet. Dadurch wird die Ein sbellung eines Gleichgewichtszustandes zwischen der Konzentration der Verunreinigungen in der durch Quetschwalzen ausgepressten Flüssigkeit zur gesamten Menge an Verunreinigung im Textilmaterial in aufeine anderfolgenden Durchgängen ermöglicht.
Process for controlling the contamination of treatment liquors used for the continuous cleaning of textile machines in web form
The invention relates to a method for controlling the soiling of Rei nigungsfiotten used for the continuous cleaning of web-shaped textile materials, which is characterized in that after leaving the treatment device, the textile material of the main portion of the liquid contained therein is removed, then a further part of the liquid contained in the textile material is withdrawn, the liquid obtained in the second withdrawal process being collected and examined for the concentration of impurities it contains.
The method according to the invention is used to control a cleaning process of a textile material for the purpose of removing undesirable substances, which are referred to below as impurities, such as dirt or chemicals that have remained in the material from a previous treatment.
If you want to control such cleaning processes, you must first determine the concentration of the impurity in the textile material after cleaning. A direct measurement of this concentration in a moving material is very difficult. Measuring concentrations of the impurity in solutions is much easier. Many methods are known for this purpose in which either flowing solutions or individual samples are used.
In order to monitor cleaning processes of the type mentioned, it is already known to determine the concentration of the contamination in the treatment lot in the wash box (wash compartment). This type of measurement is unreliable for two reasons. First, the concentration of impurities in the treatment liquor is generally lower than that in the treated textile material and has no fixed relationship to this, since it depends on the effectiveness of the cleaning and on the amount of cleaning agent used. Secondly, the response time of the regulation is relatively short with this known type of measurement, since the volume of the treatment liquor contained in the wash box is usually large.
When the material emerges from the treatment liquor located in the wall box, a substantial proportion of this treatment liquor that has remained on or in the textile material must as a rule. removed. This is usually done by passing the web-shaped textile material between the rollers of a pair of nip rollers.
A measurement of the concentration of contamination in the liquid pressed out of the textile material by the nip rollers does not have the last-mentioned disadvantage. Tests have shown, however, that this liquid exhibits the same deviations with regard to the concentration of the impurities in the treated textile material as the treatment liquor in the wash box.
It has been shown, however, that if, in the manner according to the invention, the main part of the liquid is removed from the textile material by squeezing it off, before it reaches another pair of squeezing rollers of the device, at which point a further part of the liquid is removed from the textile material, the concentration of impurities in the liquid collected by the second pair of nip rollers is very close to the actual concentration of the impurities in the liquid contained in the textile material.
The measurement of the concentration of the contamination in the liquid withdrawn from the textile material by the second pair of squeezing rollers can neither be carried out at intervals nor continuously.
According to a preferred embodiment of the invention, a measurement signal that is dependent on the measured value obtained is used to automatically control the cleaning process. B. the concentration of the treatment liquor is changed by adding more or less chemicals either in the wash box located in front of the measuring point or in a subsequent treatment preparation.
The principle on which the invention is based. is explained on the basis of the following tables, which, only as an example, relate to the removal of table salt from a cotton fabric with a weight of
125 g per m. In the tests on which the tables are based, samples of the fabric were passed through a solution of table salt in order to impregnate the fabric with it. The samples of the impregnated fabric were then washed at various intensities. After the washing process, the fabric samples were passed through two successive pairs of nip rollers, with the first pair removing most of the liquid from the textile material, and then a further amount in the second pair.
The tables show the concentrations of impurities in grams of NaCl per liter of solution. The amount of liquid remaining on the cotton fabric after the second squeezing is given as a percentage of the dry weight of the fabric.
Table I gives a comparison of the liquor concentration in the goods and in the washing container, Table II a comparison of the liquor concentration in the goods and in the total squeeze joint liquid and Table 111 a comparison of the liquor concentration in the goods and in the second squeeze joint liquid after the first squeeze .
The results in Table I show that the concentration of the contamination in the liquid retained in the cotton fabric does not have a constant ratio to the concentration of the contaminants in the treatment bottle in the wash box.
The results in Table II show that the concentration of the impurity in the total liquid removed from the cotton fabric does not have a constant relationship to the concentration of the impurities in the liquid remaining in the cotton fabric. However, the results in Table III show that the concentration of the impurity of the liquid retained in the cotton fabric is in a substantially constant ratio to the concentration of the impurities in the liquid withdrawn by the second pair of nip rollers.
The results in Table III show proportions of the squeegee removed which are unsatisfactory. Table II shows some proportions of the removed liquid on the second pair of nip rollers which are satisfactory.
In the experiments with two pairs of squeezing rollers on which the invention is based, the squeezing rollers were arranged in such a way that there was a period of 3 to 6 seconds between the two successive squeezing processes.
The liquid pressed out of the cotton fabric by the second pair of squeeze rollers is collected in a bowl under the squeeze rollers. To prevent the liquid from flowing back down over the cotton fabric, which would cause it to get outside the shell. the cotton fabric is fed to the nip rollers from above.
The results contained in the tables are measurements of the contamination in the form of a concentration in the liquid concerned. Certain impurities are preferentially retained by textile materials (a good example is caustic soda on cellulose). Under such conditions, after passing through the nip rollers, the fabric contains, in addition to the contaminated liquid it contains, a certain amount of contamination that more or less loosely adheres to the textile material itself.
The ratio between the concentration of the impurities in the liquid pressed out by the nip rollers to the total amount of impurity in the textile material then forms a state of equilibrium. In this case, a state of equilibrium is the state which is reached after prolonged contact between the substance and the liquid.
The relative concentrations of impurities can be determined in this state by simple measurements in the laboratory.
It goes without saying that the present method for monitoring a cleaning process in different areas, insofar as these concern a finishing of textile fibers, is applicable, such as. B. When washing fabrics to remove impurities, rinsing fabrics after a bleaching process, such as removing unfixed dye, etc.
Most of the liquid can be added to the textile material when it leaves the wash basin (or compartments) by suitable means, such as e.g. B. be withdrawn by a pair of nip rollers, a suction device, a scraper, etc.
A further portion of the liquid can also be removed from the textile material by means of an etched pair of squeeze rollers or another suitable drainage device. This squeezed, aspirated or stripped liquid is collected. The measurement of the content of impurities in this liquid fraction can be carried out either at time intervals or continuously.
Table I.
Concentration of the impurity g NaCI per liter of solution of the liquid in the in the substance after squeezing
Washer reservoir leftover liquid
0.12 1.24
0.24 1.76
0.48 1.98
0.80 2.20
A signal corresponding to the measured value can be generated and either fed back to the wash basin (or compartment), whereby automatic control of the process is achieved. It is also possible to feed this signal to another, subsequent device for the purpose of compensating for an undesired characteristic which is determined by the measurement.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically, in connexion with an industrial washing process.
According to the figure, a textile web F is passed through the wash cabinet of a washing machine M in the usual manner. After leaving the machine, the textile web is guided between a first pair of nip rollers N1. Most of the liquid carried along by the textile web is removed from this web by the squeeze rollers and flows back into the wash box. The textile web is then passed between a second pair of nip rollers N2, with a further proportion of liquid being pressed out of the textile web.
This liquid additionally withdrawn from the textile web is collected in a tray T and fed to a measuring device I, which forms a continuous electrical output signal, the magnitude of the concentration of the contamination in the liquid fed to measuring device I being proportional to the signal. This signal can either be used to automatically regulate the cleaning process in the washing machine M, or to regulate the working conditions during further treatment of the substance F, such as, for. B. in other washing machines through which the fabric web F is passed.
The arrangement of guide rollers G between the pairs of nip rollers N1 and N2 ensures a time interval between the two passes between the nip rollers. This enables a state of equilibrium to be established between the concentration of the impurities in the liquid pressed out by the nip rollers and the total amount of impurity in the textile material in subsequent passes.