DE1165804B - Verfahren und Vorrichtung zum Auswaschen von Viscosekunstseidefaeden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat Kl.: D Ol d

Deutsche Kl.: 29 a-6/07

Nummer: 1165 804

Aktenzeichen: T 10842 VII a / 29 a

Anmeldetag: 15. April 1955

Auslegetag: 19. März 1964

Es sind Vorrichtungen zum fortlaufenden Nachbehandeln von Kunststoffäden bekannt, welche aus einer angetriebenen Walze und einem schräg oder geneigt zu derselben angeordneten festen Stab bestehen, um welch beide der zu behandelnde Faden in Schraubenwindungen herumgeführt wird, während eine Nachbehandlungsflüssigkeit in laufendem Strahl oder gelegentlich auch tropfenweise der Walzenoberfläche zugeführt wird.

Es ist auch bekannt, Viscoseseidefäden in konzentrierten schwefelsauren Fällbädern zu erspinnen, woraus sich das Problem ergibt, im Waschvorgang der mit starker Schwefelsäure beladenen Viscoseseidefäden eine möglichst konzentrierte Säure wiederzugewinnen.

Es wurde nun gefunden, daß dieses Ziel erreicht wird, indem man zum Auswaschen von Viscosekunstseidefäden, die in ein konzentrierte Schwefelsäure enthaltendes Fällbad gesponnen wurden, bei Verwendung einer an sich bekannten Fadenförder-Vorrichtung, die aus einer leicht nach oben geneigten, angetriebenen Trommel und einem dieser zugeordneten Führungsstab besteht, um welch beide der Faden in aufsteigender Führung in Schraubenwindungen herumläuft, das Waschwasser am oberen Ende der Trommel in geringerer Menge tropfenweise aufgibt. Dabei übt der Stab auf den laufenden Faden eine reibende oder walkende Wirkung derart aus, daß das Eindringen der im Gegenstrom umlaufenden Waschflüssigkeit unter Austausch mit den am Faden haftenden Säuremengen wesentlich gefördert wird. Diese Kombination von Maßnahmen gewährleistet, daß trotz der angewandten geringen Mengen an Waschwasser der Faden durchaus säurefrei gewaschen wird und daß Badflüssigkeiten wiedergewonnen werden, die 40 bis 50% Schwefelsäure oder mehr enthalten.

Zweckmäßig ist unterhalb der Auflaufendes der Trommel eine Walze mit Manschette als zusätzliches Leitorgan für den Faden angeordnet, so daß die ersten Fadenwindungen, welche sich auf die Trommel auflegen, eine Entspannung erfahren, ehe sie auf den eigentlichen Trommelkörper gelangen, der einen geringeren Durchmesser als die Manschette besitzt.

Diese obenerwähnten Säurekonzentrationen lassen sich bekanntlich verhältnismäßig leicht aufkonzentrieren, während die bisherigen Methoden und Einrichtungen nur eine Säure von 20% oder noch weniger ergaben, deren Wiedergewinnung durch Konzentration einesteils lästig ist und anderteils sehr umfangreiche apparative Einrichtungen erfordert,

Verfahren und Vorrichtung zum Auswaschen
von Viscosekunstseidefäden

Anmelder:

Textile and Chemical Research Company (Vaduz) Limited, Vaduz (Liechtenstein)

Vertreter:

Dr.-Ing. Dr. jur. H. Mediger, sen., Patentanwalt, München 9, Aggensteinstr. 13

Als Erfinder benannt:

Roland Brepson f,

Usine de La Voulte-sur-Rhone, Ardeche

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 30. April 1954 (Nr. 668 186) - -

selbst wenn man mit zwei- oder dreifach wirkenden Apparaturen arbeitet.

In den A b b. 1 und 2 ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt;

A b b. 3 zeigt graphisch den Fortschritt der Auswaschung nach einem Verfahren für eine Apparatur mit zwei geschränkten Trommeln (Kurve A) und für die Apparatur aus Trommel und Stab für das erfindungsgemäße Verfahren (Kurve B);

A b b. 4 zeigt eine Variante der Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.

Ein aus dem konzentrierten Schwefelsäurebad austretender koagulierter Viscoseseidefäden, der bereits vollständig verstreckt ist, wird in der Pfeilrichtung F (A b b. 1) um eine Trommel 1, die um eine bei 2 angedeutete Welle drehbar ist, und einen Stab 3 herumgeführt. Die Trommel 1 ist in der Fadenlaufrichtung leicht nach oben geneigt. Die Achse des Stabes 3 schneidet diejenige der Welle 2. Der Schnittwinkel kann durch geeignete Einrichtungen variiert werden.

Die Trommel 1 trägt eine Manschette 4, die hohl sein kann und einen größeren Durchmesser als die Trommel besitzt. Der Faden läuft in parallelen Windungen über das durch die Trommel 1 und den Stab 3 gebildete Aggregat, wobei die Vorrückgeschwindigkiet durch den Winkel zwischen den Achsen dieser beiden Teile bestimmt wird. Sobald der Faden am Ende des Aggregates angekommen

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ist, löst er sich ab und läuft in der Pfeilrichtung F₁ zu einer nicht dargestellten Aufwickelvorrichtung.

Der Faden läuft zunächst in einer kleinen Zahl, z.B. drei oder vier Windungen über die Manschette 4 und gelangt dann mit Entspannung auf den Körper der Trommel 1. Diese muß aus einem Material bestehen, das gegen die konzentrierte Säure beständig ist, z. B. aus einem geeigneten Kunstharz, oder sie muß mit einem solchen Stoff überzogen sein. Der Stab kann aus Glas oder aus einem mit Glasfasern bewehrten Kunststoff bestehen.

Durch eine Düse 5 wird Wasser in begrenzter Menge tropfenweise auf die letzten Windungen des Fadens auf der Trommel 1 aufgebracht, und die Flüssigkeit läuft die Trommel entlang abwärts, wobei sie sich immer mehr mit Schwefelsäure anreichert. Die Säure kann durch einen Kranz von Löchern 6 in das Innere der hohlen Manschette ablaufen, um dann in eine Schale 7 mit Ablaufrohr 8 abzutropfen, von wo sie zu einem Sammelbehälter gelangt.

Entsprechend der Geschwindigkeit des Fadens und der von ihm geförderten Säuremenge läßt sich ohne weiteres die durch die Düse 5 zugeführte Wassermenge so bemessen, daß eine Badflüssigkeit von 40 bis 50 Vo oder sogar noch mehr Schwefelsäure wieder- as gewonnen wird. Dieses Bad läßt sich leicht durch Eindampfen nach bekannten Verfahren für die Wiederverwendung aufarbeiten.

Die Funktion des Stabes 3 besteht, wie oben bereits erwähnt, unter anderem darin, mechanische Reibebewegungen auf die Einzelfäden des Fadenbündels auszuüben, wodurch das Eindringen der im Gegenstrom laufenden Waschflüssigkeit und der Austausch mit den am Faden haftenden Säuremengen erleichtert wird.

Um eine ausreichende Starrheit und Halterung zu besitzen und um die mechanischen Reibbewegungen wirksam ausüben zu können, darf der Stab nicht zu dünn sein. Vorteilhaft ist es, eine Kombination von mehreren parallelen Stäben zu verwenden. Eine solche, mit drei Stäben, ist in A b b. 2 dargestellt. Die erhöhte Zahl der Stäbe verstärkt den Einfluß der Reibbewegungen auf das Eindringen der Waschflüssigkeit.

Gemäß Abb. 2 sind Stäbe 9, 10, 11 parallel zwisehen zwei Scheiben 12 und 13 so angeordnet, daß sie die Kanten eines regelmäßigen Prismas bilden. Auf der Scheibe 13 ist eine Welle 14 zentrisch befestigt, um das Aggregat montieren und steuern zu können. Zwecks Verfestigung des Ganzen kann die Welle 14 bis ins Innere des Prismas zur anderen Scheibe 12 verlängert sein. Die Trommel 1 kann mit bekannten Vorrichtungen zur Durchleitung von heißen oder vorzugsweise kalten Flüssigkeiten ausgestattet sein, um die Temperatur auf ihrer Oberfläche regeln zu können. Da die Verdünnung der Schwefelsäure stark exotherm verläuft, kommt vorzugsweise eine Kühlung in Frage.

Vorteilhaft wird der Trommel 1 ein Durchmesser gegeben, der zunächst leicht zunimmt, um dann wieder abzunehmen, so daß er am Auflaufende um einige Prozent geringer als an der in A b b. 1 angedeuteten Trennlinie A-B ist. Diese Gestaltung berücksichtigt die anfängliche Längung des frisch gesponnenen Fadens während der ersten Phase der Ent-Säuerung. Die Längung wird im weiteren Verlauf geringer, und schließlich zieht sich der Faden zusammen.

Andererseits wird der Stab 3 so gestellt, daß der Punkt, wo die Achse der Trommel 1 durch die kürzeste Gerade geschnitten wird, die diese Achse mit der Achse des Stabes verbindet, sich klar unterhalb der Trommel 1 befindet.

Das Zusammenwirken dieser beiden Maßnahmen soll eine leichte Abnahme des Fortschreitens der Fadenwindungen bewirken, insbesondere auf dem zweiten Teil der Trommel 1. Der Unterschied im Durchmesser der Trommel 1 am Auflauf- und am Ablaufende kann 5% betragen und der maximale Durchmesser kann etaw 2 bis 3°/o größer als der Anfangsdurchmesser sein. Diese Werte sind Beispiele, ohne die Variationsmöglichkeiten zu begrenzen.

Die Wirkung des Stabes 3 wird durch A b b. 3 veranschaulicht, die den Fortschritt des Auswaschens

A. für ein Aggregat mit zwei sich kreuzenden Trommeln,

B. für ein Aggregat aus einer Trommel und einem Stab zeigt.

Eine besonders wirksame Vorrichtung ist in A b b. 4 dargestellt. Hier wird der erste Teil der Waschung auf einem Aggregat aus zwei gekreuzten Trommeln durchgeführt, während das Ende der Waschung auf einem Aggregat aus einer Trommel und einem Stab vor sich geht. Eine der Trommeln kann dabei in beiden Phasen mitwirken.

Auch bei der Vorrichtung nach A b b. 4 läuft der Faden in Pfeilrichtung auf die Vorrichtung auf und bewegt sich von unten nach oben über diese hinweg, während die Waschflüssigkeit bei 5 in der Nähe des höchsten Punktes der Vorrichtung tropfenweise aufgegeben wird und dem Faden im Gegenstrom entgegenläuft. Die erste Phase der Waschung erfährt der Faden, während er in mehreren Windungen über die schwach gekreuzten Trommeln 15 und 16 läuft. Dabei besitzt jede dieser Trommeln einen manschettenartigen Anfangsteil 15 Λ bzw. 16.4, der einen größeren Durchmesser als der Hauptteil 15 B bzw. 16 B besitzt, so daß dem Faden eine gewisse Schrumpfung möglich ist, wenn er fortschreitend von den Manschetten ISA, 16A auf die Hauptteile 15B, 16B überläuft.

Die Trommel 16 ist kürzer als die Trommel 15, und nach einer Anzahl Windungen läuft der Faden über das aus der Trommel 15 und dem Stab 17 gebildete Aggregat, wobei letzterer in bezug auf die Achse der Trommel 15 leicht verschränkt und geneigt ist.

Der Stab 17 kann hier ebenso gestaltet sein wie oben beschrieben.

Man bringt auch das Wasser hier tropfenweise mittels des Rohres oder der Düse 5 auf, worauf es im Gegenstrom abläuft.

Der Vorteil der Vorrichtung gemäß A b b. 4 besteht darin, daß während des ersten Teils der Waschung der noch sehr plastische Faden mitgenommen wird und anschließend auf seinem weiteren Wege in gewissem Maße schrumpfen kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auswaschen von Viscosekunstseidefäden, die in ein konzentrierte Schwefelsäure enthaltendes Fällbad gesponnen wurden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Fadenfördervorrichtung, bestehend aus einer leicht nach oben geneigten, angetriebe-

nen Trommel und einem dieser zugeordneten Stab als Leitorgan, um welch beide der Faden in ansteigender Richtung in Schraubenwindungen herumläuft, das Waschwasser am oberen Ende der Trommel in geringer Menge tropfenweise zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von der Trommel zugeordneten- parallelen Stäben (9, 10, 11) als Leitorgan, die zwisehen zwei Scheiben (12, 13) gehalten sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Auflaufendes der Trommel eine Walze (16 B) mit Manschette (16A) als zusätzliches Leitorgan für den Faden angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 500 008, 596 342, 625355,710 926, 897 617;

schweizerische Patentschrift Nr. 265164;

französische Patentschriften Nr. 1055 306, 1061567;

britische Patentschriften Nr. 681401, 652 645; USA.-Patentschrift Nr. 2107 451.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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