Verfahren zum Waschen von bahnförmigen Textilmaterialien in voller Breite Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zum Waschen von bahnförmigen Textilmaterialien in voller Breite, bei dem das Waschgut abwechselnd von einer Führungswalze eines senkrecht angeordneten Führungs- walzensystems auf eine andere Führungswalze eines zweiten zum erstgenannten parallel angeordneten Füh- rungswalzensystems, dessen Walzen wie diejenigen des erstgenannten Systems einen kleinen Durchmesser auf weisen, umgelenkt und von unten nach oben gegen läufig zur Waschflotte geführt wird.
Die klassischen Verfahren zum Waschen von Textil materialien in voller Breite beruhen meistens auf dem Durchziehen des Gewebes durch die Waschflotte, wobei das Gewebe über ein Walzensystem geführt wird, das einerseits den Einzug verlängert und damit auch den Kontakt der Flotte mit dem Gewebe und anderseits eine Flottenströmung bewirkt, welche die Diffusion der löslichen Bestandteile aus dem Gewebe in die Wasch flotte und weiter die Emulgierung, Dispergierung und Beseitigung der unlöslichen Bestandteile unterstützt. Die klassischen Verfahren sind durch einen verhältnis mässig niedrigen Waschwirkungsgrad gekennzeichnet.
Es besteht das Bestreben, diese Verfahren durch In tensivierungselemente zu ergänzen, wie durch verschie dene Typen von Schlagwalzen, Turbovibratoren, Ultra schall-Generatoren, und ihre Wirkung mit solchen Prin zipien zu kombinieren, die eine erhöhte Geschwindig keit der Flottenströmung in der Waschwanne verwenden weiter die Wirkungen der sich nähernden gegenläufigen Gewebebahnen und eines wiederholten Abquetschens sowie einer Imprägnation im Bad und ausserhalb des selben unter Verwendung von Wasserbespritzungen, Durchsaugen oder Durchpressen der Waschflotte und dergleichen.
Durch die angeführten, bekannten Verfahren er zielt man eine mehr oder weniger verbesserte Wasch wirkung. Neuerdings wendet man zur Intensivierung des Waschens hohe Temperaturen der Waschflotte an, oder man zieht das Gewebe durch sich verengende und erweiternde, mit der Flotte gefüllte Schlitze in gerader oder auf verschiedene Weise gekrümmter Richtung hin durch. Diese Schlitze können gegebenenfalls einen säge artigen oder anders gewellten Querschnitt aufweisen. Weiter bedient man sich des Einflusses der Zentrifugal kraft, um Behandlungsflotten durch grosse Gewebe wickel zu pressen. Ausserdem nützt man die Wirkung von mittels Düsen unter hohem Druck auf die Ober fläche eines Gewebes gespritzter Waschflotte aus. Hier durch wird das Gewebe mechanisch beansprucht.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Gewebe im Be handlungsbad einer Niederfrequenz-Vibration auszuset zen.
Die Mehrzahl dieser intensiven Waschvorgänge ist unvorteilhaft infolge der hohen Ansprüche an den Energie- oder Wasserverbrauch und des verhältnismässig niedrigen Waschwirkungsgrades.
Es sind auch Waschverfahren bekannt, bei welchen in bestimmtem Mass ein Druckgradient auf der dem Arbeitswalzenmantel zugekehrten Waschgutfläche ge bildet wird. Dieses bekannte Verfahren kann mit einer Einrichtung verwirklicht werden, die in eine Flüssig keit getaucht ist, die einen Gegendruck zu der durch das Waschgut gedrückten Flotte ausübt. Beim bekannten Verfahren ist daher die Intensität der radialen Strömung, das bedeutet die Durchströmung des Waschgutes durch die Flotte, verhältnismässig gering.
Bei einem anderen bekannten Verfahren sollen un terschiedliche Geschwindigkeiten der Waschflotten- und Waschgutbewegung erzielt werden. Bei diesem Ver fahren kann die Waschflotte in geringem Mass durch das Waschgut in radialer Richtung penetrieren. Es wird aber kein intensiver Wascherfolg angestrebt. Auch bei diesem Verfahren wirkt der durch das Waschgut hindurchtretenden Waschflotte der Druck eines flüssigen Mediums entgegen.
Bei einem weiteren bekannten Waschverfahren wird die erhöhte Waschwirkung dadurch erzielt, dass das Waschgut mittels eingebauter Spritzanlagen wiederholt benetzt und danach abgequetscht wird, wodurch die Waschflotte aus dem Waschgut beseitigt wird. Bei die sem Verfahren findet keine eigentliche Durchströmung des Waschgutes durch die Flotte statt, denn es wird lediglich die im Waschgut festgehaltene Flüssigkeit her ausgequetscht.
Diese Nachteile werden durch das erfindungsge mässe Verfahren beseitigt, bei dem das Waschgut ab wechselnd jeweils auf einer seiner beiden Oberflächen mit einem Film dieser Waschflotte versehen wird, indem diese Waschflotte immer auf die Oberfläche des zu einer Führungswalze zugeführten Waschgutes aufge tragen wird, und wobei das Waschgut zu einer anderen Führungswalze weitergeführt wird und der Film der Waschflotte infolge Reibung in den keilförmigen, von der Führungswalzenoberfläche und der ihr zugekehrten Oberfläche des Waschguts gebildeten Hohlraum mit gerissen und unter zusätzlicher Wirkung der Zentri fugalkraft durch das Waschgut hindurchgedrückt wird.
Die Waschflotte wird über die ganze Breite dem Waschgut z. B. an den Stellen zugeführt, die von der Berührungsstelle des Waschguts mit der Mantelober fläche der Führungswalze mindestens um den Wert des Walzenhalbmessers entfernt ist. Während des Durch laufs durch die verwendete Vorrichtung wird das Waschgut beim Passieren der Führungswalzen wieder holt von der Waschflotte durchdrungen, was durch den mechanischen Anprall des Waschgutes auf die Ober fläche von mehreren vorteilhaft horizontal gelagerten Führungswalzen, die übereinander in zwei parallel ge genüberliegenden Systemen angeordnet sind, hervor gerufen wird.
Beim erfindungsgemässen Verfahren bewirkt der überdruck im keilförmigen Hohlraum das Hindurch strömen der Waschflotte durch das Waschgut. Da diesem Oberdruck von der Aussenseite der Führungs walzen her kein Gegendruck entgegengesetzt wird, ist die Intensität der radialen Strömung beim Umlauf um die Führungswalzen sehr gross. Die äussere Atmos phäre setzt der durch das Waschgut hindurchtretenden Flotte keinen Widerstand entgegen. Beim erfindungs gemässen Verfahren kann die Waschflottenzuflussmenge quantitativ bestimmt werden.
Weil die ganze, auf die der Führungswalze zugekehrte Fläche des bahnförmigen Waschgutes aufgetragene Waschflottenmenge, die infolge Reibung in den keilförmigen, von der Führungswalzen oberfläche und der ihr zugekehrten Oberfläche des Waschgutes gebildeten Hohlraum mitgerissen und durch das Waschgut hindurchgedrückt wird und dann in ra dialer Richtung abspritzt, ist auch die abgespritzte Waschflottenmenge quantitativ bestimmbar. Sie kann entsprechend in einer weiteren Stufe des Waschzyklus verwendet werden. Bei Anwendung des neuen Verfah rens lässt sich auch die Verunreinigung der Waschflotte in jeder Stufe des Waschvorganges dadurch in zuver lässigem Bereich halten, dass frische Waschflotte zuge setzt wird.
Das ist möglich, weil in jeder Stufe des Waschzyklus die Eigenschaften der Waschflotte genau bestimmt werden können. Man kann daher auch die Waschflottenzusammensetzung auf jeder Stufe des Waschvorganges z. B. durch Zugabe einer chemischen Substanz ändern. Beim neuen Verfahren ist weiterhin möglich, dass auf einer bestimmten Stufe des Wasch vorganges die ganze verbrauchte Waschflotte abgeleitet und auf der nächsten Stufe durch eine frische Wasch flotte ersetzt wird.
Ein zur Ausübung des erfindungsgemässen Ver fahrens geeignete Einrichtung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Funktions prinzips, Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung des Waschflot- tenauftragsrohres, Fig. 3 eine Gesamtansicht der Einrichtung, Fig. 4 eine Teilansicht der Waschkolonnenanord- nung, Fig. 5 die Anordnung der- Lagerung und des An triebes der Führungswalzen, Fig. 6a, b, c,
d eine Ansicht der verschiedenen Aus führungen der Oberflächen von Führungswalzen, im Falle a auch im Seitenriss.
Fig. 1 ist die Führungswalze mit 1 bezeichnet. Diese Führungswalze wird auf I/lo bis 8/1o ihres Umfan ges vom Waschgut 2 umspannt, das sich mit einer be trächtlichen Geschwindigkeit bewegt, so dass es die durch das Auftragsrohr 3 aufgetragene Waschflotte in den keil förmigen Hohlraum mitreisst, welcher von der Ober fläche der Führungswalze 1 und dem zugeführten Waschgut 2 gebildet wird. Infolge der Umlenkung über die Führungswalze 1 wird z. B. das Gewebe des Waschgutes 2 etwas weniger dicht und ermöglicht da mit und unter zusätzlicher Wirkung der Zentrifugal kraft das Durchdringen der Flotte durch das Waschgut.
Die Waschflotte spritzt dann infolge der Zentrifugal kraft von der Walze 1 ab.
Fig. 2 zeigt, dass sich das Auftragsrohr 3 in einer Entfernung a von der Berührungslinie des Waschguts 2 mit der Oberfläche der Führungswalze 1 befindet, Die Entfernung a ist grösser als der Halbmesser der Füh rungswalze 1. Durch diesen Abstand a erhält man eine sehr intensive Durchdringung des Waschguts mit der Flotte.
Wenn das Auftragsrohr von der Führungs walze weiter entfernt wird, so erzielt man eine weitere Erhöhung des radialen Flottendurchflusses durch das Waschgut dadurch, dass die auf das Waschgut aufge brachte und durch seine Bewegung mitgerissene Flotte ein grösseres Zeitintervall zur Verfügung hat, um eine Geschwindigkeit zu erreichen, die sich der Waschgutge- schwindigkeit nähert.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens geeignete Einrichtung (Fig. 3, 4) setzt sich aus der Waschkolonne und einer Verweilkammer, z. B. einer J-Box, zusammen. Die Waschkolonne besteht aus zwei senkrechten, gegeneinander angeordneten Systemen von Führungswalzen la, 1b. Die Führungswalzen la, 1b sind von kleinem Durchmesser, d. i. in einem Bereich von 15-200 mm.
Sie bilden eine wellenartige Bahn für das hindurchzuziehende Waschgut, zu welchem Zweck vorteilhaft die senkrechte Axialentfernung der Achse der Führungswalze 1b des linken Systems und der Achse der nächsten Führungswalze 1y des rechten Systems dem Durchmesser der Führungswalzen 1 ent spricht.
Das System der Führungswalzen 1b wird von einem Elektromotor 10 mittels einer Stehwelle 9 ange trieben, die durch die ganze Waschkolonne hindurch geht und Zahnräder 8 trägt, welche in die Verzahnungen der Räder 7 eingreifen, die an der Welle der Führungs walzen 1b (Fig. 5) angeordnet sind. Die Führungswal- zen la .können in analoger Weise angetrieben werden oder aber als Freilaufwalzen ausgebildet sein, die vom Waschgut mitgenommen und rotiert werden.
Parallel zu jeder Führungswalze 1 sind zu ihrer Seite innerhalb der Waschkolonne, also in Richtung des Waschgutlaufes, die Auftragsrohre 3 angeordnet, welche eine mit der Führungswalze 1 übereinstimmende Länge haben, so dass sie die Zuführung einer regelbaren Menge der Waschflotte auf das Waschgut unmittelbar vor des sen Auflaufen auf die Führungswalze 1 in der vollen Breite gewährleisten. d'eise Auftragsrohre 3 sind an eine nicht gezeichnete Waschflottenzufuhrleitung ange schlossen.
über jeder Führungswalze 1 sind an einem Zapfen gebogene Spritzbleche 4 mit einem Ende schwenkbar aufgehängt, welche die gebrauchte Wasch flotte auffangen und diese neuerlich entweder auf das Waschgut in den Raum zum Auftragsrohr 3 der gegen überliegenden Führungswalze abführen oder die Wasch flotte abwärts auf die Aussenseite des Spritzbleches der unteren Führungswalze 1 desselben Systems richten. Zu diesem Zweck sind die Spritzbleche in geeigneter Weise geformt und verfolgen zuerst den Umriss der Führungswalze 1, und sodann wird das untere Ende un gefähr in der Tangentialrichtung abgelenkt.
Am oberen Ende ist an den Spritzblechen ein Arm 5 angeordnet, welcher gelenkartig von einer Zugstange 6 erfasst ist, die durch die ganze Waschkolonne von oben nach unten läuft, so dass die gebogenen Spritzbleche 4 von einer Stelle aus betätigt und in eine beliebige Lage im Bereich der bereits erwähnten Randstellungen eingestellt werden können.
Die mechanische Wirkung beim Waschen kommt dadurch zustande, dass das Waschgut beim Durchgang durch die Waschkolonne an den Führungswalzen einer Biegungsbeanspruchung unterworfen wird, und zwar abwechselnd in der einen oder anderen Richtung. Seine Oberfläche wird dabei einmal auf der Vorder- und das andere Mal auf der Rückseite beim Kontakt mit den Walzenoberflächen mechanischen Stosswirkungen aus gesetzt, die zusammen mit der radialen Strömungsener gie der Waschflotte den Waschprozess intensivieren.
Die ganze Waschkolonne ist durch einen Mantel 24 abgeschlossen, welcher unten mit einem Ablass 25 für die verunreinigte Waschflotte versehen ist und im oberen Teil über den Systemen der Führungswalzen 1 mit einer für das Waschgut bestimmten Austrittsöffnung 27, bei der ein Quetschwalzenpaar 12 mit einer Rinne 26 für die Ableitung der ausgequetschten Waschflotte zu rück in die Waschkolonne angeordnet ist. Im unteren seitlichen Teil der Waschkolonne ist weiter eine Waren eintrittsöffnung mit den Zugwalzen 20 angeordnet, de nen ein Faltenglätter 19 vorgeschaltet ist.
Die Verweil kammer ist in Form einer üblichen J-Box 13 darge stellt, in der bekannten Ausführung, bei welcher das Waschgut 2 zwischen den einzelnen Durchgängen durch die Waschkolonne verweilt, was, wie bereits begründet wurde, den Waschprozess beträchtlich unterstützt. Die Führungswalzen 1 können entweder glatt oder vorteil haft mit einer aufgerauhten Oberfläche und mit Ver tiefungen nach den Fig. 6a-6b ausgebildet sein. Die Auftragsrohre 3 können an der den Führungswalzen 1 zugekehrten Seiten z. B. mit einem Schlitz, einer Reihe von Öffnungen oder mit Düsen versehen sein.
Das Waschgut wird durch den Zug der Führungs walzen nun so weit gespannt, dass weder ein Ablösen von der Walzenoberfläche noch ein Aufwickeln auf den Walzenmantel erfolgt. Die Berührungsdauer des Wasch- a gut s es mit der Oberfläche der Führung walze, die pro portional der Umspannlänge des Waschgutes auf dieser Walze ist, beeinflusst unmittelbar das Flottenvolumen, welches von der äusseren Oberfläche des Waschgutes durch die Wirkung der Zentrifugalkraft abspritzt.
Wenn die Führungswalzen zur Hälfte vom Waschgut um schlungen werden, erhält man einerseits eine günstige Abstimmung zwischen der Zeitdauer, während welcher die Zentrifugalkraft auf das Waschgut auf der Füh rungswalze einwirkt, und anderseits wird eine relativ niedrige Bauhöhe der Maschine ermöglicht, bei welcher gleichzeitig die Forderung nach Schaffung eines genü genden Raumes für den Einbau der Auftragsrohre er füllt ist.
Die beschriebene und für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Waschkolonne und die Verweil kammer bilden eine komplette Wascheinheit, welche z. B. selbstständig in einem geschlossenen Zyklus im diskontinuierlichen Verfahren arbeitet. Man kann aber auch mehrere Einheiten zu einem Aggregat hinterein- anderschalten. Das diskontinuierliche Verfahren ermö5 licht die Vornahme einer beliebigen Anzahl von Wasch zyklen (Waschen-Verweilen) bis zum Erreichen des ge forderten Effektes, und die Anschaffungskosten für die Vorrichtung sind niedrig. Die Hintereinanderschaltung mehrerer Einheiten zu einem Aggregat ermöglicht hin gegen ein kontinuierliches Waschen bei noch höherer Leistung.
Bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Einheiten kann das Waschgut in den verschiedenen Waschkolon nen verschiedenartig behandelt werden. Bei einem Aus führungsbeispiel .kann in der Waschkolonne einer ersten Einheit das Waschgut z. B. mit reinem Wasser be handelt werden. Nach dem Durchlauf des Waschgutes durch diese Waschkolonne und die daran anschliessende J-Box läuft das Waschgut in die Waschkolonne der zweiten Einheit. Hier kann das Waschgut z. B. mit Wasser, dem Wasserstoffperoxyd und Essigsäure bei gegeben sind, behandelt werden.
Nach dem Durchlauf des Waschgutes durch diese zweite Waschkolonne und die daran anschliessende J-Box kann in der Waschko lonne einer dritten Einheit nochmals die gleiche Behand lung wie in der vorangegangenen Waschkolonne erfol gen. In einer Waschkolonne einer vierten Einheit kann dann das Waschgut z. B. wieder mit reinem Wasser behandelt werden usw. In der jeweiligen Waschkolonne der zweiten und dritten Einheit kann man das Peroxyd und die Essigsäure dem Waschgut separat zusetzen, das bedeutet, dass die einzelnen vorbereiteten Lösungen durch die verschiedenen, untereinanderliegenden Rohre 3 ein und derselben Waschkolonne der Waschflotte zugeführt werden.
Das Waschgut 2 wird von einer Palette 14 abge nommen, von der es durch eine Bremsvorrichtung 15 über einen Faltenglätter 16 durch den Zug der Walzen 17, der Zugwalzen 18. über den Faltenglätter 19 und die Führungswalzen 20 in die Waschkolonne läuft (Fig. 4). Hier wird das Waschgut 2 abwechselnd um die erste angetriebene Führungswalze 1b des einen Systems geführt, von wo es z. B. auf die frei drehbare Führungswalze 1 a des zweiten Systems und sodann wieder auf die nächste Führungswalze 1b des ersten Systems übergeht und derart fortlaufend abwechselnd mit der Ober- und dann mit der Unterseite einen Teil des Umfanges vorteilhaft die Hälfte des Umfanges einer jeden Führungswalze 1 umspannt.
Beim Durchgang des Waschgutes durch die Kolonne wird es vor der Umlenkung durch jede der Führungswalzen 1 durch das Auftragsrohr 3 mit der Waschflotte bespritzt, ge- ..ebenenfalls auch zusätzlich mit der Waschflotte, die Mitteis der gebogenen Spitzbleche 4 von den oberen Führungswalzen 1 auf das Waschgut geleitet wird. Da die Führungswalzen 1 verhältnismässig schnell, z. B. mit einer Winkelgeschwindigkeit von 20 bis 200 . n . Sek.-1 rotieren, wird das Waschgut infolge der hohen Zen trifugalkraft stark beansprucht und der Waschvorgang intensiviert.
Die durch das Waschgut 2 hindurchge drückte und auf die gebogenen Spritzbleche 4 gespritzte W.:schflotte wird gemäss der Einstellung dieser Spritz- bleche auf das Waschgut 2 abgelenkt, gegebenenfalls nach unten in den unteren Teil der Waschkolonne. Das Waschgut 2 läuft sodann durch das Walzenpaar 12 und wird in die J-Box 13 zum Verweilen gelagert. Nach der Passage der J-Box wird es entweder neuerlich in die Waschkolonne derselben Einrichtung geführt, oder bei kontinuierlicher Durchführung des Verfahrens in die Waschkolonne der folgenden Einheiten des ver wendeten Waschaggregates.
Nach Beendigung des M'aschprozesses wird das Waschgut vom Quetschwalzen- paar 12 durch ein Paar von Führungstrommeln 21 (Leitwalzen) geführt und mittels eines Staplers 22 auf eine Palette 23 abgelegt.
Für das Verfahren ist wesentlich, dass die starke ra diale Flottenströmung durch das Waschgut zusammen mit der mechanischen Beanspruchung des Waschgutes ,in der Oberfläche und im Innern ausgenützt wird, wenn das Waschgut mit hoher Geschwindigkeit über eine Führungswalze von geringem Durchmesser geführt wird und dabei die Waschflottenzufuhr in den Raum zwi- sehen der Walzenoberfläche und dem Waschgut in Richtung seiner Bewegung erfolgt. Infolge der hohen Waschgutgeschwindigkeit,
die der Umfanggeschwindig- keit der Führungswalze entspricht, wird die Waschflotte in den Raum zwischen Walzenmantel und dem Wasch gut mitgerissen, von wo sie durch den entstandenen Druck radial durch das Waschgut hindurchgepresst wird. Durch die zusätzliche Wirkung der Zentrifugalkraft spritzt die durch das Waschgut gepresste Flotte vom auf der Führungswalze umgelenkten Waschgut nach aussen.
Infolge der wiederholten Führung des Waschgutes durch das System der Führungswalzen und durch die wieder holte Einwirkung der aufgetragenen Waschflotte auf das Waschgut vervielfacht sich die Wirkung der er wähnten Behandlung.
Den Vorteil des beschriebenen Verfahrens bildet eine hohe Waschwirkung bei einem minimalen Ver brauch an Waschflotte und relativ niedrigen Verbrauch an elektrischer Energie. Die beschriebene Einrichtung ermöglicht das Waschen nach dem erfindungsgemässen Verfahren bei hohen Waschgeschwindigkeiten, von z. B. 100 m/1VIin. und höher. Diese Einrichtung ist von ein facher Konstruktion und verwendet keine Vibrationen, welche bei bekannten Waschmaschinen den Werkstoff ermüden.