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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Naß-Wärmebehandeln
von Textilbahnen Die Erfindung bezieht sich auf die elektrische Naß-Wärmebehandlung
von Textilbahnen ohne oder mit nur geringer elektrischer Leitfähigkeit und dabei
besonders auf die Behandlung zum Waschen, Bleichen oder Färben. Es ist ein Verfahren
zum Naß-Wärmebehandeln einer fortlaufenden Stoffbahn mit geringer elektrischer Leitfähigkeit,
insbesondere eines Textilgewebes, bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das
Gewebe durch eine leitfähige Flüssigkeit geführt wird, so daß es einen elektrischen
Leiter bildet, woraufhin die fortlaufende Stoffbahn über ihre ganze Breite in direkte
elektrische und körperliche Berührung mit einer Vielzahl elektrischer Leiter gebracht
wird, die wiederum abwechselnd die entgegengesetzten Flächen des Gewebes berühren,
wobei diese Leiter elektrisch erregt werden und während der Bewegung des nassen
Materials an den Leitern vorbei einen elektrischen Strom erzeugen, welcher stark
genug ist, um die Temperatur der im Gewebe befindlichen Flüssigkeit durch Widerstandsheizung
auf den Siedepunkt zu erhöhen.
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Die. Erfindung verbessert bzw. ändert das bekannte Verfahren und bezieht
sich auf die Behandlung von Textilbahnen, welche ganz oder teilweise aus nicht saugfähigen
Fäden oder Fasern hergestellt sind, insbesondere aus den heute verwendeten synthetischen
Fäden, wie beispielsweise Nylon, Terylene und Azetylzellulose. Derartiges Material
nimmt möglicherweise nicht genug elektrisch leitfähige Flüssigkeit auf, um selbst
leitfähig zu werden. Erfindungsgemäß wird die Bahn um in ein elektrisch leitfähiges
Flüssigkeitsbad eingetauchte Elektroden geführt und die Flüssigkeit in und um der
sich fortbewegenden Bahn durch von den eingetauchten Elektroden in die Flüssigkeit
geleiteten elektrischen Strom zum Aufwallen gebracht. Es hat sich ferner gezeigt,
daß gute Resultate erzielt werden können, selbst wenn die Bahn nicht mit den versenkten
Elektroden in Berührung kommt. Vorzugsweise sind die Elektroden in der Bewegungsrichtung
der Bahn im Abstand voneinander angeordnet.
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Die Erfindung ist bei verschiedenen Naß-Wärmebehandlungsverfahren
anwendbar, insbesondere aber beim Färben, Reinigen und Bleichen von Textilbahnen.
Es hat sich herausgestellt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei
derartigen Behandlungen außerordentlich gute Ergebnisse in sehr kurzer Zeit erzielt
werden. Ein Teil dieser guten Wirkungen mag darauf beruhen, daß die Flüssigkeitssäule
oberhalb der Elektroden oder oberhalb des Gutes einen hohen Siedepunkt der Flüssigkeit
in der Nähe der Elektroden oder des Gutes selbst ergibt. Man nimmt jedoch an, daß
die Ergebnisse selbst besser sind als die, welche durch Temperatur und Druck allein
entstehen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher erfindungsgemäß in einem Behandlungsbehälter,
bei dem zumindest die Innenflächen aus elektrisch nicht leitfähigem Material bestehen,
Elektroden angeordnet sind, die mindestens teilweise auch als Führungsmittel für
die Textilbahn vorgesehen sind.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist der Behandlungsbehälter in zwei Kammern unterteilt, wobei jede dieser Kammern
zwei Elektroden aufweist, von denen eine Elektrode in jeder Kammer an eine elektrische
Stromquelle angeschlossen ist, während zwischen den beiden anderen Elektroden eine
elektrische Verbindung durch einen Schalter herstellbar ist.
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In den Zeichnungen sind erfindungsgemäße Ausführungsformen beispielsweise
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform, Fig. 2 einen Schnitt -durch Fig. 1, Fig. 3 eine Vorderansicht eines
Teiles der Vorrichtung, Fig.4 eine schematische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform,
Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 4 als zweistufige Ausführung,
Fig.
6 und 7 eine Vorrichtung, mit deren Hilfe das Bad auf dem erforderlichen Anreicherungsgrad
gehalten wird.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, 2 und 3 nimmt ein Gestell
10 einen auswechselbaren Behandlungsbehälter 11 auf, der aus einem' nicht
leitenden Material besteht oder mit einem Belag aus diesem Material versehen ist,
das evtl. nachteiligen Einwirkungen der das Bad 12 bildenden, im Behälter enthaltenen
Flüssigkeit widersteht. Der Behälter ist .beispielsweise aus Fibergläs gefertigt
und enthält zwei im Abstand voneinander angeordnete und horizontal von der einen
Seite in den Behälterragende Elektroden 13, 14. Er wird mit so viel leitfähiger
Flüssigkeit, beispielsweise einem Färbe- oder Reinigungsmittel, gefüllt, daß die
Elektroden darin eingetaucht sind. Die zu behandelnde Bahn W wird in den Behälter
geführt, teilweise um die Elektrode 13 herum und unter ihr durch hinüber zur anderen
Elektrode 14 und zum Teil um diese herum und wieder aus dem Behälter heraus. Den
Elektroden wird über Anschlüsse 15 Gleich- oder Wechselstrom zugeführt, während
die zu behandelnde Bahn kontinuierlich den Behälter durchläuft und die in ihm enthaltene
Flüssigkeit durch Widerstandsheizung auf den Siedepunkt gebracht wird. DieWärme
wird mittels in einem Schaltpunkt 16 eingebauter Geräte über Stromspannung oder
Wattleistung geregelt.
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Obgleich die Fäden der Textilbahn W elektrisch nicht leitfähig sind,
bildet das Färbemittel in seiner Feinverteilung einen Elektrolyt, der sich mit den
Fäden filmartig und in Form eines Flüssigkeitsnetzes verbindet. Dadurch wird das
so verbundene Färbemittel zum Leiter, und durch die Zuführung von elektrischem Strom
wird eine Zone heftigen Aufwallens an den Fäden erzeugt, wodurch zunächst eine reinigende
Wirkung erreicht wird und ferner eine Zone hoher Temperatur, welche das Eindringen
des Färbemittels od. dgl. in die Fäden selbst beschleunigt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 wird die Textilbahn von
Walzen 17, 18, die von einem Antrieb 19 her gedreht werden, durch das Bad gezogen.
Die Walzen quetschen die Bahn ab und verhindern die Mitnahme von Flüssigkeit aus
dem Behälter. Das Gut wird von einem beliebigen Vorrat abgenommen und über eine
an sich bekannte Spannvorrichtung 20 sor wie über Führungsstangen 21, 22
in den Behälter geführt, wobei die Stange 21 gebogen ist, nm die Bahn zu dehnen
und auf Mitte zu halten.
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Der Behälter ist leicht auswechselbar, und die Anschlüsse können so
angeordnet sein, daß beim Einsetzen des Behälters dieElektroden angeschlossen werden,
so daß durch Betätigen eines Schalters der Strom zugeführt werden kann.
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Um ausreichende Lebensdauer sicherzustellen, werden die Elektroden
13, 14 vorzugsweise aus indifferentem Material, wie Kohlenstoff oder Karborund,
gefertigt.
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In der abgeändertenAusführungsform gemäß Fig. 4 ist der Behälter 24
durch eine senkrechte Trennwand 25 aus Fiberglas oder anderem nicht leitfähigem
Material in zwei Kammern unterteilt. Die Trennwand steht über die Oberfläche des
Bades 12 hinaus. In jeder Kammer sind zwei Elektroden angeordnet; die Elektroden
26 und 27 in der ersten und die Elektroden 28 und 29 in der zweiten Kammer. Die
Bahn W wird in die erste Kammer geleitet, teilweise um die Elektrode 26 herum und
unter ihr durch, aus dem Behälter heraus über eine Führungsrolle oder -stange 30
unmittelbar oberhalb der Trennwand 25 hinweg in, die zweite Kammer, teilweise um
die Elektrode29 herum und unter ihr durch und dann aus der zweiten Kammer heraus
und durch die Walzen 17, 18.
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Den Elektroden 26 und 29 wird elektrischer Strom zugeführt. Die Elektroden
27 und 28 sind anfänglich durch einen Schalter 31 elektrisch miteinander verbunden,
um zwischen den beiden Kammern eine leitende Verbindung herzustellen. Die Flüssigkeit
wird durch Widerstandsheizung auf den Siedepunkt gebracht, wobei das Kochen um die
Elektroden 26, 29 und 27, 28 herum eintritt. Die Flüssigkeit am oberen Ende der
Trennwand 25 brodelt und spritzt mindestens gegen die Führungsrolle 30 und den sich
darüber erstreckenden Teil der Bahn. Es kann hier gesagt werden, daß dieser Zustand
bei verhältnismäßig geringem Stromverbrauch erreicht wird.
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Nach Erreichen dieses Zustandes wird die Bahn W in Bewegung gesetzt,
so daß der zwischen beiden Kammern über der Rolle 30 befindliche Bahnteil eine leitende
Verbindung zwischen den Elektroden 26 und 29 darstellt. Beim Öffnen des Schalters
31 wird die elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 27 und 28 dann unterbrochen,
so daß nur der oberhalb des Flüssigkeitsstandes befindliche und über die Rolle 30
laufende nasse Bahnteil die leitfähige Verbindung zwischen den Elektroden 26 und
29 herstellt. Danach ist nur verhältnismäßig geringer Stromverbrauch zur Aufrechterhaltung
der Flüssigkeitsbewegung und Durchführung der Färbe- oder anderen Behandlung notwendig.
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In Fig. 5 ist diese abgeänderte Vorrichtung in einer zweistufigen
Ausführung dargestellt, die zwei Behälter 24 und 24a aufweist. Entsprechende Teile
des Behälters 24 haben gleiche Bezugsziffern wie in Fig. 4, und die des Behälters
24a tragen die zusätzliche Bezeichnung >d<. Es ist ersichtlich, daß die Bahn
W das Bad im Behälter 24 und die Quetschwalzen 17, 18
durchläuft, dann den
Behälter 24a und die Quetschwalzen 17a, 18a. Dieses Zweistufenverfahren kann beispielsweise
für das Waschen und anschließende Färben angewendet werden.
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Es ist möglich, daß der aktive Bestandteil des Bades sich verringert,
wenn beispielsweise beim Färben das Färbemittel im Bad nach und nach verbraucht
wird. Deshalb kann der Farbstoffanteil des Bades periodisch oder kontinuierlich
auf den gewünschten Wert gebracht werden, beispielsweise durch eine nicht zur Erfindung
gehörige Dosiervorrichtung, die oberhalb des Behälters angebracht ist. Eine solche
Vorrichtung ist in Fig. 6 und 7 gezeigt. Sie besteht aus einem Behälter 31a und
31b, durch die sich eine hohle Welle 32 erstreckt. In der Kammer 31 a trägt
die Welle zwei dreieckige Gefäße 33a; 33b. Aus einem Behälter 34 fällt Flüssigkeit
in diese Kippgefäße, wobei die Mengenregelung durch einen Tropfmechanismus 35 oder
ein Kugelventil, das von einem im Behälter 11 bzw. 24 befindlichen Schwimmer betätigt
wird, vorgenommen wird. Der Behälter wird bei 39 entleert. Füllt sich eines der
Gefäße, so bewegt sich sein Schwerpunkt von der Kippachse weg, bis es überkippt
und sein Inhalt sich in die Kammer 31a ergießt. Gleichzeitig kommt das andere Gefäß
in eine Lage, um das Mittel aus dem Behälter 34 aufnehmen zu können.
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In der Kammer 31 b ist an der hohlen Achse 32 ein T-Stück oder Hohlkörper
36 mit zwei Töpfen 37a, 37 b angebracht. Wenn also die Gefäße hin- und hergehen,
machen die Töpfe diese Bewegung mit, tauchen abwechselnd in die Flüssigkeit in der
Kammer 31 b und heben eine gewisse Menge der Flüssigkeit an, die in die hohle Welle
32 läuft, von wo sie über eine Leitung 40 in den Behälter gelangt. Der Flüssigkeitsstand
(Farblösung)
in der Kammer 31 b wird barometrisch von einem Vorratsbehälter 38 auf gleicher Höhe
gehalten.