CH675662B5 - - Google Patents
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Abstract
Description
1 1
CH 675 662G A3 CH 675 662G A3
2 2nd
Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 und auf eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 5. Beim sogenannten Heissmercerisieren beträgt die Verweilzeit in der Imprägnierzone nur wenige Sekunden. Anschliessend durchläuft die Gewebebahn ein Kühlabteil, wonach sie nach einer bestimmten Verweilzeit zum Abbauen der Schrumpfkräfte wiederum erhitzt wird. Die Funktion und die Vorteile des Heissmercerisierens sind beispielsweise in der EP-A-198 793 beschrieben. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a device according to the preamble of claim 5. In so-called hot mercerization, the residence time in the impregnation zone is only a few seconds. The fabric web then runs through a cooling compartment, after which it is heated again after a certain dwell time in order to reduce the shrinking forces. The function and the advantages of hot mercerization are described for example in EP-A-198 793.
Ersichtlicherweise verläuft beim Heissmercerisieren auch die Aufbereitung und Zuführung der Lauge anders als bei konventionellen Mercerisier-verfahren. Bei konventionellen Verfahren beträgt die Laugentemperatur in der Imprägnierzone weniger als 15°C, so dass eine Kühlvorrichtung für die dem Laugenbad zugeführte Lauge erforderlich ist, da beim Verdünnen von Starklauge auf die gewünschte Laugenkonzentration Lösungswärme freigesetzt wird und bei derartigen Anlagen ohnehin hohe Umgebungstemperaturen von teilweise über 30°C herrschen. Ausserdem wird in der Imprägnierzone die Lauge zusätzlich auch noch auf die Textil-bahn aufgesprüht, so dass bei konventionellen Verfahren Pumpen für eine dauernde Laugenzirkulation erforderlich sind. Ersichtlicherweise erfordert dieser Prozess eine relativ grosse Laugenmenge. Demgegenüber kann die Badtemperatur beim Heissmercerisieren bis 100°C betragen. Die Imprägnierzone kann praktisch auf Fouiard-Verhältnisse reduziert werden, was eine sehr geringe Laugenmenge erfordert. Auch das zusätzliche Aufsprühen von Heisslauge ist nicht erforderlich, womit die peripheren Anlagen für die Laugenaufbereitung und -umwälzung ersichtlicherweise wesentlich einfacher sind als bei konventionellen Mercerisierver-fahren. Evidently, the hot mercerization process and the preparation of the lye are different from those of conventional mercerization processes. In conventional processes, the alkali temperature in the impregnation zone is less than 15 ° C, so that a cooling device is required for the alkali supplied to the alkali bath, since when the strong alkali is diluted to the desired alkali concentration, solution heat is released and, in such systems, high ambient temperatures of in some cases over 30 ° C prevail. In addition, the lye is also sprayed onto the textile web in the impregnation zone, so that pumps are required for continuous lye circulation in conventional processes. Obviously, this process requires a relatively large amount of lye. In contrast, the bath temperature during hot mercerization can be up to 100 ° C. The impregnation zone can practically be reduced to Fouiard ratios, which requires a very small amount of alkali. The additional spraying of hot liquor is also not necessary, which obviously makes the peripheral systems for the liquor preparation and circulation much easier than with conventional mercerization processes.
Durch die US-A 1 577 393 ist ein Heissmerceri-sierverfahren bekannt geworden, bei dem die beim Verdünnen von Starklauge freigesetzte Lösungswärme unmittelbar zum Aufheizen des Imprägnierbades eingesetzt wird. Die nötige Restwärme wird durch eine Heizeinrichtung zugeführt, die unmittelbar im Imprägniertrog angeordnet ist. Das dargestellte Verfahren erlaubt jedoch keinen automatischen Betrieb über längere Zeit, da sich die Laugenkonzentration und die Laugenmenge nach einer bestimmten Zeit verändern, so dass das Heisslaugenbad neu eingestellt werden muss. Ausserdem ist die Anordnung der Heizeinrichtung unmmittelbar im Imprägniertrog nicht vorteilhaft. From US-A 1 577 393 a hot merger method has become known, in which the heat of solution released during the dilution of strong lye is used directly to heat the impregnation bath. The necessary residual heat is supplied by a heating device, which is arranged directly in the impregnation trough. However, the method shown does not allow automatic operation over a long period of time, since the alkali concentration and the amount of alkali change after a certain time, so that the hot liquor bath has to be readjusted. In addition, the arrangement of the heating device directly in the impregnation trough is not advantageous.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine umweltschonende und energiesparende Laugenaufbereitung ermöglicht wird, die bei vollautomatischem Betrieb über längere Zeit ohne Wartungsarbeiten bei hoher Betriebssicherheit funktioniert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die dazu erforderliche Vorrichtung zu schaffen, die nur einen geringen apparativen Aufwand erfordert und daher kostengünstig und bedienungsfreundlich ist. Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. It is therefore an object of the invention to provide a method of the type mentioned at the beginning with which an environmentally friendly and energy-saving lye preparation is made possible which, in the case of fully automatic operation, functions over a long period of time without maintenance work and with high operational reliability. Another object of the invention is to provide the device required for this, which requires only a small amount of equipment and is therefore inexpensive and user-friendly. These objects are achieved with a method with the features of claim 1 and with a device with the features of claim 5.
Die Laugenaufbereitung ausserhalb des Imprägniertroges erlaubt es, das Volumen des Heisslaugenbades so klein wie möglich zu halten. Dem Heisslaugenbad wird nur soviel frische Heisslauge zugeführt, wie dem Bad durch Abtransport und Verdunstung entnommen wird. Eine eigentliche Laugenzirkulation und eine Wiederaufbereitung sind nicht erforderlich, was ersichtlicherweise mit einem sehr geringen Energiebedarf verbunden ist. Dies umso mehr, als dass ein Teil der zur Aufheizung des Heisslaugenbades erforderlichen Wärme unmittelbar durch die Verdünnung erzeugt wird. Auch der Laugenverbrauch ist verhältnismässig gering, was sich auf die Verfahrenskosten positiv auswirkt und im Endeffekt auch die Umwelt von laugenhaltigen Abwässern entlastet. Der Bau eines speziellen Auffangtanks am Heisslaugenbad ist nicht notwendig. Eine Automatisierung der Laugenaufbereitung kann dadurch erzielt werden, dass die Konzentration und die Temperatur der aufbereiteten Lauge laufend gemessen wird und dass bei Abweichungen vom jeweiligen Sollwert Lauge höherer Konzentration und/oder Verdünnungsflüssigkeit dem Aufbereitungstank zugeführt werden und/oder die Lauge im Aufbereitungstank aufgeheizt wird. Auf diese Weise steht dauernd ein bestimmtes Quantum aufbereiteter Heisslauge zur Verfügung, die beispielsweise bei einem schnellen Absinken des Flottenspiegels im Heisslaugenbad diesem zugeführt werden kann. Ein derartiges rasches Absinken kann sich beispielsweise bei einer Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit ergeben, wobei auch die mit der Textilbahn abtransportierte Laugenmenge zunimmt. The lye preparation outside the impregnation trough allows the volume of the hot lye bath to be kept as small as possible. Only as much fresh hot water is added to the hot water bath as is removed from the bath by removal and evaporation. An actual lye circulation and reprocessing are not necessary, which obviously is associated with a very low energy requirement. This is all the more so that part of the heat required to heat the hot-water bath is generated directly by the dilution. The alkali consumption is also relatively low, which has a positive effect on the process costs and ultimately also relieves the environment of alkali-containing wastewater. It is not necessary to build a special collecting tank at the hot water bath. Automation of the lye preparation can be achieved by continuously measuring the concentration and temperature of the treated lye and, in the event of deviations from the respective target value, adding lye of a higher concentration and / or dilution liquid to the treatment tank and / or heating the lye in the treatment tank. In this way, a certain quantity of processed hot liquor is constantly available, which can be supplied to the hot liquor bath, for example, if the level of the liquor drops rapidly. Such a rapid drop can result, for example, from an increase in the throughput speed, the amount of lye transported away with the textile web also increasing.
Anstelle von Frischwasser kann dem Aufbereitungstank als Verdünnungsflüssigkeit auch gereinigtes Gebrauchtwasser zugeführt werden. Derartiges Gebrauchtwasser, oder allenfalls auch Schwachlauge mit sehr geringer Laugenkonzentration, fällt in der Textilveredelung in genügender Menge an und kann somit auf vorteilhafte Weise wiederverwendet werden. Instead of fresh water, purified water can also be supplied to the treatment tank as a dilution liquid. Such used water, or at most weak liquor with a very low concentration of lye, is obtained in sufficient quantities in textile finishing and can therefore be reused in an advantageous manner.
Eine besonders günstige Energiebilanz kann zudem noch dadurch erzielt werden, dass die dem Aufbereitungstank zugeführte Lauge höherer Konzentration und/oder die Verdünnungsflüssigkeit in einem Wärmeaustauscher erwärmt wird, der durch erwärmtes Kühlmittel vom Kühlwerk gespeist wird. Die im Kühlwerk der Textilbahn entzogene Wärme wird somit auf besonders vorteilhafte Weise der Heisslauge wiederum zugeführt und reduziert die für die Aufbereitung erforderliche Fremdenergie. Die Kosten für den erforderlichen Wärmeaustausch fallen dabei kaum ins Gewicht. A particularly favorable energy balance can also be achieved by heating the alkali of higher concentration supplied to the treatment tank and / or the dilution liquid in a heat exchanger which is fed from the cooling unit by heated coolant. The heat extracted in the cooling unit of the textile web is thus fed to the hot liquor in a particularly advantageous manner and reduces the external energy required for the preparation. The costs for the required heat exchange are negligible.
Eine weitere Energieeinsparung kann dadurch erreicht werden, dass der Imprägniertrog ein weitgehend geschlossenes, wärmeisoliertes Gehäuse ist. Auf diese Weise wird auch ein zu hoher Wärmeverlust durch Verdampfung im Heisslaugenbad verhindert. Vorzugsweise werden auch alle übrigen laugenführenden Bauteile, insbesondere aber der Aufbereitungstank und die Zufuhrleitung, ausreichend isoliert. A further energy saving can be achieved in that the impregnation trough is a largely closed, heat-insulated housing. This also prevents excessive heat loss due to evaporation in the hot-water bath. Preferably, all other caustic components, but especially the treatment tank and the feed line, are sufficiently insulated.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
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50 50
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60 60
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3 3rd
3 3rd
CH 675 662G A3 CH 675 662G A3
4 4th
Die Laugenmenge im Imprägniertrog kann dadurch reduziert werden, dass letzterer als Spartrog ausgebildet wird. Dabei wird in an sich bekannter Weise die Konfiguration des Troges der Walzenanordnung angepasst oder es werden geeignete Verdrängungskörper im Trog angeordnet, welche überflüssige Hohlräume zwischen benachbarten Tauchwalzen ausfüllen. The amount of lye in the impregnation trough can be reduced by designing the latter as a saving trough. In this case, the configuration of the trough of the roller arrangement is adapted in a manner known per se, or suitable displacement bodies are arranged in the trough, which fill unnecessary cavities between adjacent immersion rollers.
Weitere bauliche Vorteile lassen sich erzielen, wenn der Aufbereitungstank unmittelbar neben dem oder am Imprägniertrog angeordnet ist. Dadurch sind nur noch Zuführleitungen für Starklauge höherer Konzentration und für die Verdünnungsflüssigkeit nötig, während alle übrigen Teile kosten- und raumsparend im Bereich des Imprägniertrogs angeordnet werden. Die gesamte Anlage wird dadurch kompakt und bedienungsfreundlich. Auch die Installationskosten können erheblich reduziert werden. Further structural advantages can be achieved if the treatment tank is arranged directly next to or on the impregnation trough. As a result, only supply lines are required for strong liquor of higher concentration and for the dilution liquid, while all the other parts are arranged in the area of the impregnation trough in a cost-saving and space-saving manner. This makes the entire system compact and user-friendly. Installation costs can also be reduced considerably.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dargestellt und nachstehend genauer beschrieben. Die einzige Zeichnung zeigt die Imprägnierzone und die Kühlzone einer Heissmercerisieranlage mit den für die Laugenaufbereitung erforderlichen Bauteilen in schematischer Darstellung. An embodiment of the invention is shown and described in more detail below. The only drawing shows the impregnation zone and the cooling zone of a hot mercerization system with the components required for the lye treatment in a schematic representation.
Wie dargestellt gelangt eine textile Stoffbahn 1 über ein Eingangs-Quetschwerk 21 in den Imprägniertrog 2, wo es in das Heisslaugenbad 3 eingetaucht wird. Das Eintauchen in die Heisslauge erfolgt über eine oder mehrere Tauchwalzen 6 und Auflagewalzen 7 bei gebundener Bahnführung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration des Imprägniertroges der Anordnung der Walzen angepasst, so dass das Heisslaugenbad ein möglichst geringes Volumen aufweist. Der Imprägniertrog ist mit einem Trogdeckel 20 versehen und bildet so ein weitgehend geschlossenes Gehäuse, das zudem mit einer Isolation 19 gegen Wärmeverluste isoliert ist. As shown, a textile fabric web 1 reaches the impregnation trough 2 via an input crushing unit 21, where it is immersed in the hot-water bath 3. The immersion in the hot liquor takes place via one or more immersion rollers 6 and support rollers 7 with a bound web guide. In the exemplary embodiment shown, the configuration of the impregnation trough is adapted to the arrangement of the rollers, so that the hot liquor bath has the smallest possible volume. The impregnation trough is provided with a trough cover 20 and thus forms a largely closed housing which is also insulated against heat loss with an insulation 19.
Unmittelbar nach dem Verlassen des Imprägniertroges 2 gelangt die Stoffbahn 1 in das Kühlwerk 4, wo sie über Kühlwalzen 13 geführt wird. Diese Kühlwalzen werden von einer geeigneten Kühlflüssigkeit durchströmt. Nach dem Passieren eines Austritts-Quetschwerkes 22 wird die Stoffbahn zur Vollendung des Mercerisierprozesses weiteren Vorrichtungen zugeführt, die jedoch für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind und daher nicht dargestellt wurden. Immediately after leaving the impregnation trough 2, the material web 1 reaches the cooling unit 4, where it is guided over cooling rollers 13. A suitable cooling liquid flows through these cooling rollers. After passing through an exit squeeze mechanism 22, the fabric web is fed to further devices to complete the mercerization process, which, however, are not relevant to the present invention and were therefore not shown.
Die Aufbereitung der Heissiauge 9 erfolgt im Aufbereitungstank 5, der mit dem Imprägniertrog 2 über eine Zufuhrleitung 8 verbunden ist. Im Aufbereitungstank 5 sind die Einperlrohre 18 angeordnet, mit denen die Laugenkonzentration und die Laugenmenge im Aufbereitungstank gemessen werden können. Der Aufbereitungstank enthält ausserdem die Heizeinrichtung 25, die beispielsweise mittels Heiss-dampf über eine Heizmittelzuführung 24 betrieben werden kann. Selbstverständlich wäre auch eine elektrische Heizeinrichtung denkbar. Der Aufbereitungstank 5 wird vorzugsweise gerade so gross dimensioniert, dass die Einperlrohre 18 und die Heizeinrichtung 25 darin untergebracht werden können und dass jeweils eine Heisslaugenmenge bereitgestellt werden kann, die ausreicht, um auch bei grossen Verlusten den Flottenspiegel im Heisslaugenbad immer auf dem gleichen Pegel zu halten. The processing of the hot eye 9 takes place in the processing tank 5, which is connected to the impregnation trough 2 via a feed line 8. The bubbling tubes 18 are arranged in the processing tank 5, with which the lye concentration and the amount of lye in the processing tank can be measured. The preparation tank also contains the heating device 25, which can be operated, for example, by means of hot steam via a heating medium supply 24. An electric heating device would of course also be conceivable. The processing tank 5 is preferably dimensioned just large enough that the bubbler tubes 18 and the heating device 25 can be accommodated therein and that a quantity of hot liquor can be provided in each case, which is sufficient to keep the liquor level in the hot liquor bath always at the same level even with large losses .
Der Aufbereitungstank 5 könnte auch unmittelbar an einer Seitenwand des Imprägniertrogs 2 angeordnet sein, so dass sich die Zufuhrleitung 8 praktisch auf einen kurzen Durchlass reduziert. The processing tank 5 could also be arranged directly on a side wall of the impregnation trough 2, so that the feed line 8 is practically reduced to a short passage.
Die Konzentration der Heisslauge im Aufbereitungstank 5 bzw. im Heisslaugenbad 3 beträgt beispielsweise etwa 30° Bé. Der Aufbereitungstank erhält Starklauge 10 höherer Konzentration von beispielsweise ca. 50° Bé aus einem Starklaugentank 14 über eine Starklaugenzufuhrleitung 16. Die Laugenverdünnung erfolgt durch die Zufuhr von Verdünnungsflüssigkeit in den Aufbereitungstank 5 über eine Zufuhrleitung 28. Als Verdünnungsflüssigkeit kann Frischwasser, gereinigtes Gebrauchtwasser oder auch Schwachlauge von sehr geringer Laugenkonzentration eingesetzt werden. The concentration of the hot liquor in the processing tank 5 or in the hot liquor bath 3 is, for example, approximately 30 ° Be. The treatment tank receives strong liquor 10 of higher concentration, for example approx. 50 ° Bé, from a strong liquor tank 14 via a strong liquor supply line 16. The liquor is diluted by supplying dilution liquid into the treatment tank 5 via a supply pipe 28. Fresh water, purified used water or weak liquor can be used as the dilution liquid of very low alkali concentration.
Konzentration und Menge der Heisslauge 9 im Aufbereitungstank 5 werden über eine Regelvorrichtung 17 geregelt, die mit den Einperlrohren 18 in Wirkverbindung steht. Beim Absinken oder Ansteigen der Laugenkonzentration oder beim Absinken der Laugenmenge im Aufbereitungstank 5 werden gleichzeitig oder alternativ die Ventile 15 und 27 aktiviert, so dass Starklauge und/oder Verdünnungsflüssigkeit in den Aufbereitungstank 5 strömen. The concentration and amount of the hot liquor 9 in the treatment tank 5 are controlled by a control device 17 which is operatively connected to the bubbler pipes 18. When the alkali concentration drops or rises or when the amount of alkali in the processing tank 5 drops, the valves 15 and 27 are activated simultaneously or alternatively, so that strong alkali and / or dilution liquid flow into the processing tank 5.
Die dem Imprägniertrog 2 zugeführte Heisslaugenmenge und deren Temperatur wird über die Mess- und Steuereinrichtung 11 geregelt, die unmittelbar am Imprägniertrog angeordnet ist. Die Mess-und Steuereinrichtung 11 verfügt über eine Niveausonde und über eine Temperatursonde, die hier nicht näher dargestellt sind. Beim Absinken des Flottenspiegels am Heisslaugenbad aktiviert die Mess- und Steuereinrichtung 11 das Ventil 12 für die Heisslaugenzufuhr, so dass der Flottenspiegel immer konstant gehalten wird. Gleichzeitig wird über die Temperatursonde auch die Temperatur des Heisslaugenbades laufend überwacht und beim Absinken der gewünschten Badtemperatur das Ventil 23 aktiviert, so dass Heizmittel in die Heizeinrichtung 25 strömen kann. Bei einer elektrischen Heizeinrichtung wäre das Ventil 23 ersichtlicherweise durch einen elektrischen Schalter ersetzt. The amount of hot liquor supplied to the impregnation trough 2 and its temperature is regulated via the measuring and control device 11 which is arranged directly on the impregnation trough. The measuring and control device 11 has a level probe and a temperature probe, which are not shown here. When the liquor level at the hot liquor bath drops, the measuring and control device 11 activates the valve 12 for the hot liquor supply, so that the liquor level is always kept constant. At the same time, the temperature of the hot liquor bath is continuously monitored via the temperature probe and the valve 23 is activated when the desired bath temperature drops, so that heating medium can flow into the heating device 25. In the case of an electrical heating device, the valve 23 would obviously be replaced by an electrical switch.
Da beim Verdünnen der Starklauge 10 bereits Lösungswärme freigesetzt wird, muss die Heizeinrichtung 25 der Heisslauge 9 nur noch eine bestimmte Restwärme zuführen. Der Energieverbrauch an der Heizeinrichtung 25 kann noch weiter reduziert werden, wenn die erwärmte Kühlflüssigkeit vom Kühlwerk 4 über eine Leitung 29 einem Wärmeaustauscher 26 zugeführt wird, der beispielsweise in die Zufuhrleitung 28 für die Verdünnungsflüssigkeit eingebaut ist. Selbstverständlich könnte der Wärmeaustauscher 26 auch in die Starklaugenzufuhrleitung 16 eingebaut sein. Ersichtlicherweise kann dadurch die Energiebilanz gesamthaft positiv beeinflusst werden. Since heat of solution is already released when the strong liquor 10 is diluted, the heating device 25 only has to supply a certain residual heat to the hot liquor 9. The energy consumption at the heating device 25 can be reduced even further if the heated cooling liquid is fed from the cooling unit 4 via a line 29 to a heat exchanger 26 which is installed, for example, in the supply line 28 for the dilution liquid. Of course, the heat exchanger 26 could also be installed in the strong liquor supply line 16. Obviously, this can have a positive overall impact on the energy balance.
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- 1986-10-03 CH CH395386A patent/CH675662GA3/en unknown
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