Verfahren zur Behandlung von Textilien mit einer Flüssigkeit Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Geweben oder andern Textilien mit einer Flüssigkeit, beispielsweise einem Färbe- oder Waschbad. Die Erfindung eignet sich speziell für das Färben von Geweben in Seilform, jedoch sind auch andere Anwendungen möglich.
Für das Färben von Material in Strangform sind schon verschiedene Verfahren bekanntgeworden. Ge mäss einem bekannten Verfahren dieser Art wird das zu einem endlosen Strang zusammengenähte textile Material auf einer Färbekufe behandelt, indem das Material fortlaufend in die Flotte eingetaucht und mittels einer mechanischen Fördervorrichtung wieder aus dieser herausgezogen wird. Das Material befindet sich somit in kontinuierlichem Umlauf. Nach einem weiteren bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Behandlung des Materials in einer Flotte, die in einem durch einen Deckel abgeschlossenen Gefäss enthalten ist, wobei das Material über eine ausserhalb der Flotte angeordnete angetriebene Walze geführt wird.
Diese Verfahren ergeben zwar eine recht gute Färbung, je doch gestatten sie nicht, die Färbung in einem voll ständig abgeschlossenen Behälter durchzuführen und insbesondere kann auch das Färbeverfahren nicht unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Der Grund hierfür liegt hauptsächlich darin, dass die An ordnung der mechanischen Antriebselemente in einem die Färbeflotte enthaltenden Gefäss leicht zu Störungen führt und anderseits ein dichter Abschluss des Gefässes nicht möglich ist, wenn ein im Gefäss angeordnetes Förderorgan von ausserhalb des Gefässes angetrieben werden muss.
Es ist daneben schon vorgeschlagen worden, Faserbündel oder Garne bei ihrer Behandlung in einem Flüssigkeitsbad bzw. einer Flotte vermittels eines Flüssigkeitsstrahles einer Transportwirkung aus zusetzen, die entweder allein oder mit mechanischen Förderelementen gemeinsam in der Lage ist, das zu behandelnde Material durch die Flotte hindurchzu- führen. Dieser Vorschlag ist aber auf Färbeverfahren oder andere textile Behandlungsverfahren, die eine gewisse Behandlungsdauer erfordern,
schlecht an wendbar und insbesondere ist eine Rezirkulation von endlosen Strängen, wie sie bei Haspelkufen-Färbever- fahren stattfindet, praktisch nicht möglich, da die hierbei notwendige Umlenkung der Stränge einen relativ grossen Reibungswiderstand erzeugt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Ver fahren zur Behandlung von Textilien mit einer Flüs sigkeit, bei welchem ein Transport des Materials durch eine Flotte im Sinne einer Rezirkulation ohne Zuhilfenahme mechanischer Fördermittel möglich ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist gekennzeichnet durch das Entnehmen eines Teiles der Flüssigkeit aus dem Bad und überführen der entnommenen Flüssig keit in eine sich auf einer gekrümmten Bahn bewe gende Strömung, die sich über das Bad erstreckt und in dieses nach abwärts gerichtet einfliesst, und Ein führen des Textilmaterials in die Strömung, so dass das Material von der Strömung mitgenommen in und durch das Bad geführt wird, wobei sich der Vorgang mehrmals wiederholt.
Durch die Beaufschlagung des Textilmaterials oberhalb des Bades durch die in einer getrennten Bahn verlaufende Strömung, deren Abfluss gegen das Bad gerichtet ist, wird Material nicht nur geführt und umgelenkt, sondern es findet auch eine intensive Be- spülung und gegebenenfalls Tränkung durch die als Fördermedium dienende Behandlungsflüssigkeit statt.
In der Zeichnung ist eine Apparatur dargestellt, mit welcher das erfindungsgemässe Verfahren durchge führt werden kann. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht der Apparatur, Fig. 2 einen Schnitt entlang<B>A -A</B> in Fig. 1 und Fig.3 ein Detail in vergrössertem Massstab im Schnitt dargestellt.
In den Fig. 1 und 2 ist ein zylindrisches Druck gefäss 2 dargestellt, das auf einem Fuss 4 in horizon taler Lage abgestützt ist. Das Gefäss 2 besitzt eine Öffnung 5, welche Zugang zum Innern desselben gestattet und ermöglicht, dasselbe mit Farbstoff oder einer andern Behandlungsflüssigkeit L auf ein vor bestimmtes Niveau zu füllen, wie in Fig. 2 dargestellt.
An der Unterseite des Gefässes 2 ist ein Flüssig- keitsauslass 6 vorgesehen, der über eine Leitung 8 mit der Saugseite einer Pumpe 10 verbunden ist. Diese Pumpe 10, welche ausserhalb des Gefässes 2 ange ordnet ist, stellt den einzigen Teil der Apparatur mit mechanisch bewegten Elementen dar.
Die Druckseite der Pumpe 10 ist mit einer Leitung 12 verbunden, die an das eine Ende eines gekrümmten Rohres 14 angeschlossen ist. Das Rohr 14 ist im Oberteil des Gefässes 2 angeordnet und erstreckt sich von der einen nach der andern Seite, wobei die Enden oberhalb des Flüssigkeitsniveaus liegen. Das Rohr ist hier halbkreisförmig ausgebildet.
Das Rohr 14 enthält einen Flüssigkeitseinlass 16, an welchen die Leitung 12 angeschlossen ist. Diesem Eimass benachbart ist ein Materialeinlass 18 vorge sehen. Am entgegengesetzten Ende des Rohres ist ein Auslass 20 gebildet, welcher nach abwärts gerichtet ist und Flüssigkeit und zu behandelndes Material in das Gefäss ausstösst. Einlass 16 und 18 und/oder Aus lass 20 können verlängert sein und in die Flüssigkeit L eintauchen. Es ist jedoch vorzuziehen, wenn das Rohr 14, wie in Fig. 2 dargestellt, oberhalb des Flüs sigkeitsniveaus endet.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit Hilfe der dargestellten Apparatur wie folgt durchgeführt werden: Vorerst wird das Gefäss 2 mit Flüssigkeit.gefüllt, wobei diese durch die Öffnung 5 oder aus einer an das Umwälzsystem angeschlossenen Flüssigkeitsquelle durch das Rohr 14 eingeführt werden kann. In jedem Fall wird eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge nach dem Füllen des Gefässes durch den Auslass 6 mittels der Pumpe 10 abgeführt und über die Leitung 12 dem Einlass 16 im Rohr 14 zugeführt.
Die Pumpe 10 presst die Flüssigkeit dann durch das Rohr 14 in Form einer geschlossenen Strömung, welche sich auf einer halbkreisförmigen Bahn bewegt und vorerst von der einen Seite des Bades nach aufwärts. verläuft, und dann an der andern Seite nach abwärts durch den Auslass 20 in das Bad ausgestossen wird. Ein zu be handelndes Material, z. B. ein Gewebe C in Form eines Seiles, kann über die Öffnung 5 in den Einlass 18 des Rohres 14 eingeführt werden.
Wie später be schrieben wird. wird das eine Ende des Gewebes in das Zentrum der Flüssigkeitsströmung im Rohr 14 hineingesogen mit dem Resultat, dass das Gewebe durch das Rohr hindurchgefördert und aus dem Aus lass ausgestossen wird, und zwar vermittels der Strö mung, die durch die Pumpe 10 in diesem Rohr er zeugt wird. Infolge der Krümmung des Rohres bzw. seines Endes gegen das Bad hin und der Krümmung des Bodens des Gefässes bzw. eines darüber angebrachten Siebes wird das Textilmaterial auf seiner Umlaufbahn ständig durch das Bad hindurchbewegt, und zwar gegen den Einlass 18. Nachdem eine gewünschte Ge webelänge im Bad vorhanden ist, kann das freie Gewebeende mit dem andern Ende des Gewebes, z.
B. durch Nähen, verbunden werden, und zwar an der Öffnung 5. Die geschlossene Gewebebahn kann darauf kontinuierlich durch das Rohr und das Bad zirkulieren, wobei die Behandlungsdauer sich nach der Art der Behandlung richtet.
Vorzugsweise ist ein Siebkörper 22 oberhalb des Auslasses 6 vorgesehen, um ein Eindringen des Gewe bes in diesen Auslass zu verhindern.
In Fig. 3 ist die Ausbildung des mit den Einlässen 16 und 18 versehenen Endes des Rohres 14 näher dargestellt. Der Materialeinlass 18 weist ein Rohrstück 24 auf, das sich in das Rohr 14 hinein erstreckt und an diesem durch ein Gewinde 26 befestigt ist. Durch dieses Gewinde lässt sich der Abstand des hinteren Endes 27 relativ zum Rohr einstellen. Das Rohr 24 kann mittels einer Mutter 28 und einem Gummidich tungsring 30 am Ende des Rohres 14 gesichert wer den, wobei der Dichtungsring ein Ausfliessen der Flüssigkeit entlang dem Gewinde verhindert. Das hintere Ende 27 des Rohres muss sich über den Ein lass 16 hinaus erstrecken. Überdies muss der äussere Durchmesser des Rohres kleiner sein, z.
B. um 25','o, als der entsprechende Innendurchmesser des Rohres 14, um einen das Rohr 24 umgebenden Raum mit ringförmigem Querschnitt 32 zu bilden.
Hinter dem inneren Ende 27 des Rohres 24 ist am Rohr 14 eine nach einwärts gerichtete Umfangsrippe 34 gebildet, die eine Venturidüse 36 mit ringförmigem Querschnitt bildet. Die durch das Rohr 12 an den Einlass 16 geförderte Flüssigkeit tritt dabei in den Raum 32 und umströmt das Rohr 24, um schliesslich durch die Düse 36 in Form eines Strahles mit ring förmigem Querschnitt in das Rohr 14 einzutreten. Infolgedessen wird das in das Rohr 24 eingeführte, zu behandelnde Material am Ende 27 aus diesem herausgezogen, und im Zentrum der Flüssigkeits strömung durch das Rohr 14 hindurchgeführt. Die von der Strömung auf das Material ausgeübte Kraft kann durch Verstellung des Rohres 24 relativ zum Rohr 14 eingestellt werden.
Um die Turbulenz an der Düse 36 möglichst klein zu halten, ist das Ende 27 des Rohres 24 an seiner Aussenfläche mit der gleichen Konizität versehen wie die zusammenwirkende Fläche der Rippe 34. Der Einlass 16 kann sich konisch er weitern, wie bei 38 dargestellt.
Es ist klar, dass an der vorbeschriebenen Appa ratur verschiedene Änderungen vorgenommen werden können. Statt eines Rohres 14 mit kreisförmigem Querschnitt kann beispielsweise auch ein quadra tisches oder rechteckförmiges Rohr verwendet werden. Die Art und Grösse des Rohres richtet sich nach dem zu behandelnden Material. Bei einem seil- oder schlauchförmigen Gewebe ist einkreisförmiger Rohr querschnitt vorzuziehen, währenddem bei einem flächigen Gebilde ein rechteckförmiger Rohrquer schnitt eher geeignet ist.
Das Verfahren kann zur Behandlung aller Arten von Textilien verwendet werden. Beispielsweise lassen sich gewobene und andere Gebilde in Form von Tep pichen, Bändern, Seilen, Garnsträngen und Faser bündeln aus natürlichen oder synthetischen Fasern, z. B. Baumwolle, Wolle, Rayon, Nylon, Polyäthylen- terephthalat ( Dacron , eingetragene Marke) und akrylische Polymere wie Orlon und Acrilan (ein getragene Marken), behandelt werden.
Da keine beweglichen Teile zur Förderung des Gewebes durch das Flüssigkeitsbad vorhanden sind, kann das Rohr 14 innerhalb eines Druckgefässes voll ständig eingeschlossen werden, um die Behandlung, z. B. das Färben, bei hoher Temperatur und unter Druck durchzuführen. Die rasche Bewegung des Färbebades sowie die Bewegung des Gewebes schaffen ausgezeichnete Bedingungen für die Verteilung des Farbstoffes und eine rasche und gleichmässige Fär bung. Die Vorteile des Färbens unter hoher Tem peratur sind bekannt; jedoch war es bis anhin nicht möglich, das Färben in Seil- oder Strangform ober halb atmosphärischem Druck durchzuführen. Selbst verständlich kann das Verfahren auch angewendet werden, um bei atmosphärischem Druck und Umge bungstemperatur zu färben.
In einem solchen Falle kann das zylindrische Gefäss 2 durch ein offenes Gefäss ersetzt werden. <I>Ausführungsbeispiel</I> 60 Liter Farbstofflösung werden durch die Öff nung 5 in das Gefäss 2 eingeführt. Durch die Leitung 8 werden 16 000 Liter pro Stunde entnommen und mittels der Pumpe<B>10</B> in das Rohr 14 gefördert. Ein Ende eines Mischgewebes aus Dacron und Rayon in Form eines Seiles oder Schlauches wird in den Einlass 18 eingeführt. Sobald etwa 80 Meter im Gefäss 2 vorhanden sind, wird das im Bad befindliche Ende am andern Ende des Seiles durch die Öffnung 5 an genäht. Das Gefäss wird hierauf geschlossen und auf etwa 120 C aufgeheizt.
Die Zirkulation des Farb stoffes wird hierauf während etwa einer Stunde weiter geführt bei gleichzeitiger Zirkulation des Gewebes durch das Rohr 14 und das Bad L. Der Flüssigkeits- einlass 16 hat einen Innendurchmesser von etwa 50 mm, währenddem die Düse 36 eine Breite von etwa 0,8 mm aufweist. Das Rohr 14, welches halb kreisförmig gebogen ist, besitzt einen Innendurch messer von etwa 100 mm und ist etwa 2,4 m lang. Das Rohr 24 hat einen Aussendurchmesser von etwa 80 mm und einen Innendurchmesser von etwa 75 mm. Es wird ein vorzüglich gefärbtes Produkt erzeugt.
Wenn bei atmosphärischem Druck gearbeitet wird, kann der Farbstoff im Bad innerhalb 20 Minuten voll ständig aufgebraucht werden. Unter Druck und ent sprechend höherer Temperatur kann die Zeit zur vollständigen Farbstoffabsorption um etwa die Hälfte oder mehr reduziert werden. Die Färbezeit hängt allerdings von verschiedenen Einflüssen ab.
Währenddem die in der Zeichnung dargestellte Apparatur nur einen Kreislauf aufweist, können meh rere Bänder oder Stränge behandelt werden, indem das Gefäss verlängert und mehrere Düsen von der gleichen Pumpe aus betrieben werden. Die Düsen und Rohre sind dabei über die Länge des Gefässes ver teilt angeordnet. In einem solchen Falle kann die Apparatur zum kontinuierlichen Waschen oder Fär ben unter atmosphärischen Bedingungen verwendet werden. Es ist z. B. möglich, einen Strang nachein ander durch mehrere Düsen hindurchzuführen, wobei der Strang an der einen Seite in die Maschine eintritt und an der andern Seite diese in einem kontinuier lichen Verfahren verlässt.
Der Strang passiert dabei jede Düse nur ein einziges Mal.