DE1410118C - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Färben mittels Sattdampf - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und Vorrichtungen zum kontinuierlichen Farbfixieren mittels Sattdampf, der durch das vorher gefärbte Textilmaterial gesaugt wird, sich dabei abkühlt, durch eine Heizeinrichtung regeneriert und anschließend wieder durch das Material gesaugt wird.

Zur Entwicklung der Färbung ist Naßdampf, insbesondere gesättigter Dampf, anzustreben. Eine Fixierung des Farbstoffes durch gesättigten Dampf bereitet insofern Schwierigkeiten, als das kalte Material beim Eintritt in den Dämpfer den Dampf zum Kondensieren bringt, so daß sich Tropfen auf dem eintretenden Material bilden, die den Farbstoff an diesen Stellen so verdünnen, daß nach der Entwicklung der Färbung sich unerwünschte helle Flecken abzeichnen.

Bisher hielt man die Dampfatmosphäre etwas niedriger, um einer Tropfbildung mit Sicherheit entgegenzuwirken, d. h. statt einer Feuchtigkeitsatmosphäre von 98-100% hält man den Feuchtigkeitsgrad auf etwa 80%.

Bekannt sind auch Verfahren, bei denen mit Sattdampf gearbeitet wird und durch Heizkörper, Strahler u. dgl. das Material in kurzer Zeit so aufgeheizt wird, daß ein Kondensieren des Dampfes nicht stattfinden kann. Die Erfindung distanziert sich von solchen Methoden, die auf den Färbeprozeß und auf das Material schädigend wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, mit Hilfe dessen sowohl eine schnelle Aufheizung der Ware und damit schnelle Fixierung der Farbe auf der Ware möglich gemacht ist, als auch eine Kondensierung des Dampfes auf der in den

Dämpfer einlaufenden Ware vermieden wird.

Die Lösung findet die Erfindung in der Maßgabe, daß der Dampf beim jeweiligen Durchgang durch das Material dieses proportional der Materialstärke und Dichte mit einer solchen Geschwindigkeit durchdringt, daß bei Abgabe der Wärme des Dampfes an das Textilmaterial der Dampf in einem Zustand oberhalb der Sättigungstemperatur gehalten wird.

Je kleiner die Temperaturschwankungen sein sollen, die der Dampf zwischen, vor und nach der Wärmeabgabe, d. h. nach dem Durchdringen des Materials besitzen soll, desto größer wird erfindungsgemäß die Geschwindigkeit des Dampfes sein. Infolge des schnellen Durchganges durch das Material wird dem Dampf, der im Inneren der Trommel abgesaugt wird, weniger Wärme entzogen, derart, daß der Dampf bei dem jetzt sich einstellenden Dampfzustand noch oberhalb der gültigen Sättigungstemperatur ist. Bedingt durch die größere Geschwindigkeit, mit der der Dampf über die Heizregister geführt wird, wird nunmehr auch die zur Regenerierung notwendige Wärmezunahme eine kleinere sein, so daß die Grenzen zwischen min. und max. Temperatur kleiner gehalten werden können. Wird ganz allgemein von dem zu behandelnden Material für die Aufheizung eine bestimmte Wärmeeinheit pro Zeiteinheit benötigt, so kann diese durch den Dampf abgegeben werden,

a) bei einem Durchgang in einer gewissen Zeiteinheit

b) bei χ Durchgängen in der gleichen Zeiteinheit. Die Wärmeabgabe würde sich bei b) pro Durchgang um das x-fache kleiner halten, was auch proportional für die Temperaturschwankungen gilt.

Ist eine bestimmte Dampfgeschwindigkeit für ein bestimmtes Material bei einer bestimmten Vliesstärke und Dichte ermittelt, so ergibt sich, daß die Dampfgeschwindigkeit proportional der abweichenden Vliesstärke und ungefähr proportional der abweichenden Vliesdichte in bestimmten Grenzen steigt bzw. sinkt.

Da das Material am Eintritt eine Temperatur von ungefähr 40⁰C, der Dampf dagegen eine Temperatur von z.B. 100°C aufweist, so ist der Wärmefluß und damit die Temperaturschwankung des Dampfes am Eintritt des Dämpfers am größten. Ist das Material dagegen nach einiger Verweilzeit im Dämpfer so aufgeheizt, daß die Temperatur gleich der des Dampfes ist, so tritt ein Wärmefluß weder in der einen noch nach der anderen Richtung ein, d. h. weder wird von dem zu behandelnden Material Wärme aufgenommen, noch abgegeben. Die Dampfgeschwindigkeit kann theoretisch Null sein, ohne daß befürchtet zu werden braucht, daß der Dampf kondensiert. Am Eintritt dagegen soll die Dampfgeschwindigkeit ein Maximum annehmen, dessen Geschwindigkeit, wie schon oben beschrieben, von der zulässigen Temperaturschwankung des Dampfes pro Zyklus abhängt.

Ideal wird die Dampfgeschwindigkeit wenn wenigstens in der ersten Siebtrommel ein zusätzliches, stationäres und perforiertes Abdeckblech angeordnet ist, dessen Perforation entsprechend der gewünschten Geschwindigkeitsunterschiede an dem Materialeintrittssektor größer ist und an dem Materialabgabesektor kleiner ausgebildet ist. Durch diesen zusätzlichen Widerstand wird die Luft an der Materialeintrittsstelle durch die Trommel mit höherer Geschwindigkeit als an der Materialabgabestelle gesaugt, wobei zwischen den beiden Punkten die Dampfgeschwindigkeit progressiv ab- bzw. zunimmt. Eine Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit am Eintritt bei der ersten Trommel kann z. B.

auch durch den Einbau einer Düse erreicht werden.

In der Zeichnung sind mehrere an sich bekannte Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Schnitt längs durch ein Färbebad mit Siebtrommeldämpfer,

F i g. 2 der Dämpfer nach F i g. 1 in etwas geänderter Ausgestaltung,

F i g. 3, 4 ein Dämpfer mit zusätzlichen Saugdüsen in der ersten Trommel,

Fig.5 eine Siebtrommelmaschine mit unterschiedlicher Ventilatoranordnung.

Fig,6 die Maschine nach Fig.5 mit einem Schnitt durch den Ventilatorraum und

Fig. 7 bis 10 Siebtrommelanordnungen mit abnehmender Warenumschlingung.

In F i g. 1 ist eine Gesamtanlage zum kontinuierlichen Färben dargestellt. Zunächst ist ein an sich bekanntes Siebtrommelfärbebad 1 erkennbar. Nachfolgend ist die Presse 2 dargestellt, dann folgt ein Siebtrommeldämpfer 3, der auch mehr als zwei Trommeln haben kann. Zwischen den vorbeschriebenen Aggregaten sind Transportmittel, beispielsweise umlaufende Bänder vorgesehen.

In Fig.2 ist der Siebtrommel-Dämpfer vergrößert gezeigt. Die Walzen 4 und 5, sowie die Transportbänder 6 und 7, stellen eine absolute Abdichtung gegen den Dampfdruck dar; der Überdruck in der Kammer kann beispielsweise bis 0,5 at betragen. Die erste Siebtrommel 8 weist ein innen angeordnetes festes Abdeckblech

9 auf. Ferner ist ein zweites feststehendes Abdeckblech

10 innen in der ersten Trommel vorgesehen. Dieses Abdeckblech zeigt eine Perforation, die beispielsweise an der Materialeintrittsstelle größer ist und in Durchlaufrichtung abnimmt. Wenn das Material die zweite Trommel erreicht, dann ist der Temperaturausgleich bereits gegeben, so daß im allgemeinen hier keine erfindungsgemäßen Vorkehrungen zu treffen sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.3 und 4 ist zur Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit eine Düse mit der Saugfläche Fi innerhalb der ersten Trommel vorgesehen. Die hier gezeigte Saugdüse reicht mit ihren Saugstutzen Fi bis an den Ventilator für die Siebtrommel. Der Stutzen ist als Rohr beliebigen Querschnittes ausgeführt. Eine trichterförmige Erweiterung ist auch denkbar. Fa ist die wirksame Trommelfläche und Fi die verbleibende Saugfläche im Bereich des Ventilators.

In Fig.4 ist für jede Trommel nur ein Ventilator vorgesehen. Zur Erhöhung des Saugzuges können — wie bekannt ist — an der ersten Trommel auf beiden Stirnseiten Ventilatoren angeordnet sein. Es können auch die aufeinanderfolgenden Siebtrommeln die Ventilatoren abwechselnd auf der einen und anderen Seite aufweisen, was ebenfalls bekannt ist. Hierdurch lassen sich für jede Siebtrommel verhältnismäßig große Ventilatoren unterbringen, die einen intensiven Saugzug in der Siebtrommel ergeben.

Verwendet man ein Gebläse mit einem Flügelraddurchmesser von wenigstens 60% des Trommeldurchmessers, wobei die bekannten mit zwei diametral gegenüberliegenden Ausblasöffnungen vorgesehen sind, dann läßt sich der erfindungsgemäße Effekt mit Dampf gleichfalls erreichen.

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine Ventilatoranordnung, bei der der Dampf quer durch die ganze Trommel 12 geführt wird, indem vorzugsweise zwei Ventilatoren 11 über die Länge der jeweiligen Trommel 12 mit ihren

Achsen senkrecht zur Trommelachse und wechselseitig an jeder folgenden Trommel angeordnet sind.

Die F i g. 7 bis 10 verdeutlichen Siebtrommelanordnungen, bei denen durch Verkleinerung des wirksamen Trommelumfangs die Luftgeschwindigkeit bei gleichbleibenden Ventilatordurchmessern vergrößert wird. Dies wird durch Vergrößern des Abstandes der Trommeln 14, 15 bezogen auf die Trommel 13 erreicht. Sehr stark steigt die Dampfgeschwindigkeit bei der Anordnung nach den F i g. 9 und 10, bei der der Dampf fast senkrecht auf das Material trifft, jedoch dazu ein größerer Bereich der Trommeln abgedeckt werden muß.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Farbfixieren mittels Sattdampf, der durch das vorher gefärbte Textilmaterial gesaugt wird, sich dabei abkühlt, durch eine Heizeinrichtung regeneriert und anschließend wieder durch das Material gesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf bei dem jeweiligen Durchgang durch das Material dieses proportional der Materialstärke und Dichte mit einer solchen Geschwindigkeit durchdringt, daß bei Abgabe der Wärme des Dampfes an das Textilmaterial der Dampf in einem Zustand oberhalb der Sättigungstemperatur gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer vom Trocknen her bekannten Siebtrommelmaschine besteht, bei der das Textilmaterial abwechselnd über die Oberseite und Unterseite der im übrigen von innen abgedeckten, sich gegensinnig zueinander drehenden Siebtrommeln transportiert und durch radial nach innen wirkenden, von Ventilatoren erzeugten Saugzug darauf gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit an der ersten Siebtrommel im Inneren derselben im Bereich des ersten unter Saugzug stehenden Sektors des nicht von innen abgedeckten Teiles des Siebtrommelmantels wenigstens eine gegen den Mantel gerichtete Düse angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Düsenquerschr.itten Leitmittel zugeordnet sind, die bis in den größien Wirkbereich des Ventilators reichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen aus wenigstens einem breit gestreckten, mit einem Schlitz versehenen Gehäuse besteht und in einen Saugstutzen ausläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Düsenblech die Unterdruckzone bzw. den Trommelraum der Siebtrommeln in zwei verschiedene Saugkanäle unterteilt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsverhältnis: Fläche am Düsensaugstutzen (F\)zur Fläche an der Düse (F2) größer ist als die verbleibende Saugfläche am Ventilatorsaugstutzen (Fi)zur wirksamen Trommelmantelfläche (F4).

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse bzw. die Düsen über den wirksamen Mantelsektor der Siebtrommel und im Abstand zum Trommelmantel verstellbar ist bzw. sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse ein eigener Ventilator zugeordnet ist.

JO. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse an der feststehenden Innenabdeckung befestigt ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7 sowie 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen der Düse in bezug auf den Ventilator der Siebtrommel verstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Saugstutzens der Düse und/oder die der Düse verstellbar ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen teleskopartig verlängerbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit wenigstens in der ersten Trommel ein zusätzliches, stationäres und perforiertes Abdeckblech angeordnet ist, dessen Perforation entsprechend der gewünschten Geschwindigkeitsunterschiede an dem Materialeintrittssektor größer und an dem Materialabgabesektor kleiner ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit an wenigstens der ersten Siebtrommel der wirksame Absaugwinkel so klein gehalten ist, daß die gewünschte Dampfgeschwindigkeit bei gleichbleibender Ventilatorleistung entsteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Trommeln in einem gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abstand feststehende perforierte Bleche angeordnet sind, deren Lochgröße entsprechend jeweils der geforderten Dampfgeschwindigkeit in der Durchlaufrichtung zu-oder abnimmt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch außen am Trommelmantel angeordnete Leitbleche, die so einstellbar sind, daß zwischen jeweils zwei Blechen eine Art Düsenwirkung eintritt.