DE1635091B2 - Vorrichtung zum behandeln von losen fasern mit einer fluessigkeit - Google Patents

Description

gen gegeneinander ausführen und sich dadurch verdrehen und verknäulen können, so daß ein nachfolgendes Kardieren der Fasern erschwert wird und die Wollfasern beim Kardieren in einem erheblichen Ma& brechen. So kann beispielsweise bei der aus der britischen Patentschrift 760058 bekannten Vorrichtung, die als Transportvorrichtungen Transportbänder aufweist, die in der Behandlungszone geradlinig geführt sind, das obere Band stets so weit ausweichen, daß die Fasern nicht ausreichend stark zusammengepreßt werden, obwohl das untere Band in der Behandlungszone auf einer als Führung dienenden, gelochten Platte aufliegt. Im übrigen weist diese bekannte Vorrichtung keine Strahldüsen auf, sondern es wird die gesamte Transportvorrichtung im Bad senkrecht zur Oberfläche der Transportbänder bewegt, um ein Durchspülen des Fasergutes mit der Behandlungsflüssigkeit zu erzielen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Fasern in der Behandlungszone ausreichend stark zusammengepreßt werden, in der Weise auszubilden, daß die Verweilzeit in der Behandlungszone beliebig kurz gehalten werden kann und außerdem ohne großen Aufwand mehrere Behandlungszonen dicht aufeinander folgen können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Transportvorrichtungen in an sich bekannter Weise von im Bereich der Behandlungszone geradlinig geführten Förderbändern gebildet sind, daß im Bereich der Behandlungszone an den Außenseiten der Förderbänder Druckplatten einander gegenüberstehend angeordnet sind, die aus einem abriebfesten und reibungsarmen Material bestehen und auf die Förderbänder den zum Festhalten der Fasern erforderlichen Druck einstellbar ausüben, und daß die Strahldüsen an den Rändern der Druckplatten und/oder öffnungen in mindestens einer der Druckplatten gegenüberstehend angeordnet sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Länge der Behandlungszonen im wesentlichen durch die Länge der Druckplatten bestimmt, und es kann durch eine geeignete Bemessung der Länge dieser Druckplatten sowie der Laufgeschwindigkeit der Förderbänder praktisch jede beliebige Verweilzeit in der Behandlungszone eingestellt werden. Es ist auch ohne weiteres möglich, das gleiche Förderband durch mehrere Behandlungszonen mit jeweils darin vorgesehenen Druckplatten zu führen, die dicht aufeinanderfolgen, so daß die Möglichkeit besteht, mit geringem Aufwand eine Folge verschiedener Verfahrensschritte hintereinander auszuführen. Daher ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch die Durchführung von solchen Verfahrensschritten möglich, die bisher wegen Auslaugungs-, Diffusions- und anderen zeitabhängigen, nachteiligen Erscheinungen mit den bisher bekannten Vorrichtungen nicht durchführbar waren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine der Druckplatten an dem Gestell der Vorrichtung starr befestigt, perforiert ausgebildet und von einem Bett aus einem porösen Material getragen, das ein Entweichen der die Faserschicht durchdringenden Flüssigkeit ermöglicht, wogegen die andere Druckplatte zwar gegen eine Bewegung in Laufrichtung der Förderbänder gesichert, aber senkrecht zu den Förderbändern beweglich angeordnet und durch Gewichte, Federn od. dgl. belastet ist.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann mit besonderem Vorteil zur Karbonisierung von entfetteter loser Wolle Verwendung finden, bei der es erforderlich ist, die pflanzlichen Bestandteile, die in solcher Wolle vorhanden sind, mit einer Lösung von Schwefelsäure in solchem Maße zu imprägnieren, daß eine ausreichende Menge Säure von den pflanzlichen Bestandteilen absorbiert wird, um sie brüchig und zerreibbar zu machen, damit sie auf mechanische Weise von den Wollfasern getrennt werden können, bevor die in den Fasern verbliebene Säure neutralisiert wird.

Weitere Anwendung findet die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Entfetten, Waschen, Färben und Neutralisieren loser Wollfasern, faseriger Gebilde und Faserbändern sowie bei jeder Behandlung von Wollfasern mit Flüssigkeitsstrahlen, bei denen es erwünscht ist, die Faserbewegung auf ein Minimum zu reduzieren.

Zur Erläuterung der Erfindung wird jedoch die Karbonisierung von trockener, entfetteter loser Wolle behandelt, weil in diesem Fall sowohl innere Faserkräfte als auch äußere mechanische Kräfte bestrebt sind, die Fasern zu einer Bewegung zu veranlassen.

Bei der bekannten Vorrichtung zum Karbonisieren wird eine wirksame Ansäuerung der pflanzlichen Bestandteile in einem solchen Maße bewirkt, daß die pflanzlichen Bestandteile bei der Weiterverarbeitung von den Wollfasern getrennt werden können. Es treten jedoch drei Nachteile bei der Säurebehandlung auf; nämlich

1. die Verflechtung der losen Wollfasern miteinander,

2. eine ungenügende Kontrolle über die Dauer der Einwirkung der Säure auf die Wolle und die pflanzlichen Bestandteile und daher die Möglichkeit eines Verlustes an mechanischer Festigkeit infolge einer chemischen Beschädigung einzelner Wollf asern und

3. die Notwendigkeit, getrennte Wannen und kostspielige mechanische Transportsysteme für jede Art oder Konzentration der Behandlungsflüssigkeiten zu verwenden, woraus sich ein gewisser fester Bedarf an Stellfläche für jede Verfahrensstufe ergibt. Dies führt noch zu einem weiteren Nachteil, weil die Zeit, die zum Durchlauf einer Stufe benötigt wird, nicht unter ein gewisses Minimum abgesenkt werden kann, die durch die Länge der Stufe bestimmt wird.

Die ersten beiden Nachteile beeinträchtigen das Kardieren der Wolle. Bei dem Entwirren der Fasern, die durch das Kardieren bewirkt wird, brechen Wollfasern in einem Maß, das dem Grad der Verflechtung und dem Verlust an mechanischer Festigkeit der karbonisierten Wolle proportional ist. Bei der Wollverarbeitung haben lange Fasern einen bedeutend höheren Wert als kürzere Fasern, von denen die meisten durch Faserbruch entstehen. Daher ist es höchst wünschenswert, daß während der Karbonisierung der losen Wolle die Verflechtung der Wollfasern auf ein Minimum reduziert wird und die Dauer der Säurebehandlung genau überwacht wird, damit die Verminderung der mechanischen Festigkeit der Wollfasern

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auf ein Minimum reduziert wird. Der dritte Nachteil setzt wird. In dieser Vorrichtung wird lose Wolle im führt zu einer wirtschaftlichen und technologischen wesentlichen unter den gleichen Bedingungen geför-Beschränkung hinsichtlich der Anzahl und der Art dert und behandelt, wie sie durch die Strahlbehandvon Verfahrensschritten, die in ein gegebenes Ver- lung gegeben sind, die in den Melliand-Textilberichfahren tatsächlich eingeschaltet werden können, denn 5 ten, 1964, S. 727 bis 732 beschrieben ist. Hinzu jede zusätzliche Art oder Konzentration der Behänd- kommt der Vorteil, daß die Vorrichtung zur Ausfühlungsflüssigkeit, deren Verwendung in dem Verfah- rung jeder Verfahrensstufe keine eigene große ren wünschenswert sein könnte, erfordert eine ge- Wanne oder eigenes Trommel-Fördersystem erfortrennte Wanne, ein mechanisches Fördersystem und dert und daher wesentlich weniger Raum benötigt ein großes Volumen an Behandlungsflüssigkeit. Dies to und für das zu behandelnde Produkt eine wesentlich ist sowohl im Hinblick auf die Kosten der Ausrü- geringere Verweilzeit in jeder Behandlungsstufe erstung als auch der Raumerfordernisse sehr kostspie- fodert.

lig. Weiterhin schließt die Tatsache, daß jede Flüs- Endlich ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichsigkeitsstufe eine minimale Verweilzeit unter gegebe- tung die gleichzeitige Anwendung von vielen Arten nen Bedingungen erfordert, die Verwendung von 15 und Konzentrationen von Behandlungsflüssigkeiten Verfahrensstufen aus, die durch Auslaugungs-, Dif- in verschiedenen Strahlvorrichtungen, die durch fusions- und andere zeitabhängige Erscheinungen einen Satz von Quetschwalzen voneinander getrennt nachteilig beeinflußt werden, so daß sie unwirksam sind, ohne daß es erforderlich ist, für jede der ver- oder nicht praktikabel sind, sofern sie nicht so schiedenen Behandlungsflüssigkeiten eine getrennte schnell wie möglich ausgeführt werden. So kann bei- 20 Wanne mit einem eigenen mechanischen Trommelspielsweise der Überschuß einer konzentrierten Sau- förderer vorzusehen.

relösung, mit der die Fasern und die pflanzlichen Be- Die Erfindung wird anschließend an Hand der in

standteile befeuchtet sind, nur dann durch einen der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele ζ

Strahl einer Säurelösung mit geringerer Konzentra- näher erläutert. Es zeigt

tion ausgewaschen werden, wenn dem Auswaschen 25 F i g. 1 in schematischer Darstellung eine einzelne

unmittelbar ein Ausquetschen nachfolgt, um die Stufe und

schwächere Lösung auszutreiben. Solch eine Opera- Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtion ist in jeder Vorrichtung unausführbar, die eine tung mit mehreren Stufen.

wesentliche zeitliche Verzögerung zwischen der Zu- Die Stufe nach Fig. 1 weist einen Behälter3 auf,

führung des Strahles und dem Ausquetschen bedingt, 30 der bis zur Höhe L mit einer Behandlungsflüssigkeit

denn es würde die in den pflanzlichen Bestandteilen gefüllt ist. Die Behandlungsflüssigkeit wird von einer

und der Wolle enthaltene Säure durch Auslaugen Pumpe 10 dem Behälter 3 entnommen und über die

durch die schwächere Lösung entfernt, bevor diese Düse/ unter Druck auf eine Lage komprimierte

Lösung ausgequetscht wird. Wolle gegeben, die zwischen zwei porösen, endlosen

In ähnlicher Weise ist die Zugabe von ober-35 Förderbändern 4 und 5 angeordnet, in der Zeichnung

flächenaktiven Mitteln zum Schutz der Wollfasern aber nicht dargestellt ist.

vor chemischer Beschädigung zu der Säureflüssigkeit Das Förderband 4 ist von einer oberen Quetschhäufig schwierig und unwirtschaftlich, weil die An- walze 2 antreibbar, die ihrerseits von einem Mowesenheit solcher oberflächenaktiven Mittel den Ent- tor 2 α antreibbar ist. Das obere Förderband 4 ist zug von restlichem Fett von der karbonisierten Wolle 40 weiterhin um eine Loswalze 6 herumgeführt, so daß während ihrer relativ langen Kontaktzeit mit der sich ein geschlossener Umlauf ergibt. Das untere Säure in der Wanne fördert. Dieses Fett verunreinigt Förderband 5 ist von einer Hauptwalze 1 antreibbar, große Mengen der Verfahrenschemikalien, die in der die synchron zu den Quetschwalzen 2 läuft und von Wanne enthalten sind, und vermindert die Wirt- einem Motor 1 α angetrieben werden kann. Die un- / Schädlichkeit des Verfahrens. Bei einem schnellen 45 tere Quetschwalze2, die von einem Motor 2b ange- v,< Aufsprühen der Säurelösung in einem kurzen Ab- trieben wird, ist unterhalb des unteren Förderbanschnitt der Vorrichtung, das unmittelbar von einem des 5 angeordnet.

Ausquetschen gefolgt wird, kann ein in der Säurelö- Mit Hilfe einer nicht dargestellten Vorrichtung

sung enthaltendes oberflächenaktives Material in die wird lose Wolle auf das poröse untere Förderband 5

Wolle eingebracht werden, ohne daß sie lange mit 50 aufgegeben und von der Walze 6 zwischen die beiden

dem restlichen Wollfett in Berührung käme und die- porösen Förderbänder 4 und 5 eingezogen. Sie wird

ses Fett emulgieren könnte. Sollte eine Verunreini- dann von einer Kraft W zusammengedrückt, die von

gung mit Fett stattfinden, würde nur ein geringes Vo- Gewichten oder Federn ausgeübt wird und auf eine

lumen der Säurelösung betroffen sein. solche Größe eingestellt ist, daß die Fasern an einer

Während die ersten beiden obengenannten Nach- 55 Relativbewegung zueinander gehindert sind, während

teile, nämlich die Verflechtung der Wollfasern und die als Strahl zugeführte Flüssigkeit einen freien Zu-

die mangelhafte Kontrolle der Dauer der Säurebe-. gang zu allen Fasern hat. Die Kräfte werden auf eine

handlung durch die Verwendung der aus den erste Druckplatte α ausgeübt, die mit einem Überzug

Melliand-Textilberichten, 1964, S. 727 bis 732 Vor- aus Polytetrafluoräthylen versehen ist. Dem nach un-

richtung überwunden werden kann, kann der dritte 60 ten gerichteten Druck, der von der Druckplatte«

Nachteil, das heißt die Notwendigkeit, kostspielige ausgeübt wird, wirkt das Maschinengestell d entge-

und viel Platz beanspruchende Einrichtungen für gen, das mit einem Bett c versehen ist, das aus einer

jede chemische Stufe des Verfahrens anzuwenden, Lage eines groben Maschengewebes aus rostfreiem

und die Unmöglichkeit, Verfahren zu benutzen, die Stahl besteht und mit einer perforierten Druckplat-

von der bedeutenden Verweilzeit in der Vorrichtung 65 te b aus Polytetrafluoräthylen bedeckt ist.

nachteilig beeinflußt werden, durch die Anwendung Die Perforationen in der Druckplatte δ und dem

der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden wer- Bett c sind vorgesehen, um das Abfließen der Strahl-

den, wenn sie zur Karbonisierung von Wolle einge- flüssigkeit zu unterstützen, nachdem sie die WoIl-

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schicht durchdrungen hat. Die obere Druckplatten gleiche Teile und Einzelheiten der Konstruktion zu ist mit Hilfe einer Zugstrebe 7, die einerseits an der bezeichnen, und es wurden Einzelheiten wie zum Druckplatten und andererseits an einer ortsfesten Beispiel die Gewichte, Federn oder andere Mittel Konsole 8 gelenkig befestigt ist, daran gehindert, der zur Ausübung eines Druckes auf die Fasern zur ErBewegung des Förderbandes 4 zu folgen. Die untere 5 höhung der Übersichtlichkeit fortgelassen.
Druckplatte & ist an dem Maschinengestell d bete- F i g. 2 veranschaulicht die Möglichkeit, die WoIlstigt. In der Druckplatte« ist eine schlitzförmige öff- fasern im Abschnitte mit Strahldüsen Jl zu behannung9 mit einer Breite vorgesehen, die erforderlich dein, unmittelbar nachdem sie zwischen einem Paar ist, den Flüssigkeitsstrahl von der Düse J zu der von Quetschwalzen, die längs der Düsen angeordnet Wolle gelangen zu lassen. Die angesäuerte Wolle io sind, ausgequetscht worden sind und bevor sie zwiwird von dem Förderband 5 mit Hilfe eines Schlägers sehen die obere und die untere Druckplatte eintreten. 11 entfernt, der von einem Motor 11 α angetrieben In diesem Fall gelangt der Flüssigkeitsstrahl zu den wird. Ein Streifen 12 aus flexiblem Gummi erstreckt Fasern an einer Stelle, die dem Rand der Druckplatsich quer über den Behälter 3 und liegt dicht am Um- ten benachbart ist

fang der unteren Quetschrolle2 an. 15 Im Abschnitts wird die Behandlungsflüssigkeit Die in F i g. 2 rein schematisch dargestellte Vor- durch die Strahldüsen J 2 und / 3 unterhalb des Spierichtung besteht aus drei Abschnitten A, B und C, gels der Behandlungsflüssigkeit und von entgegengevon denen jeder im wesentlichen in der gleichen setzten Seiten der Faserschicht zugeführt.
Weise aufgebaut ist wie die Vorrichtung nach Fig. 1. Im Abschnitte wird die Behandlungsflüssigkeit Der Abschnitt B weicht jedoch insofern ab, als er 20 der Faserschicht zugeführt, unmittelbar bevor sie zwei Düsensätze enthält. Es werden die gleichen Be- zwischen einem Walzenpaar ausgequetscht wird, das zugszeichen, mit oder ohne Index, dazu benutzt, der Strahldüse/4 nachgeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 quer durch den Behälter (3) erstreckt und an der Patentansprüche: Oberfläche einer im Behälter (3) angeordneten Quetschwalze (2) dicht anliegt, in mehrere Kam-

1. Vorrichtung zum Behandeln von losen Fa- mern unterteilt ist

sern mit einer Flüssigkeit, insbesondere zum Kar- 5 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden bonisieren gewaschener, loser Wollfasern, mit Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwei wenigstens auf einem Teil ihrer Länge par- Mehrzahl von Behandlungszonen (A, B und C) allel zueinander geführten, flüssigkeitsdurchlässi- hintereinander angeordnet und eine Transportgen Transportvorrichtungen, die durch eine vorrichtung für die Faserschicht von einer BeStrahldüse aufweisende Behandlungszone hin- io handlungszone zur anderen vorgesehen sind,
durchgeführt und wenigstens im Bereich dieser
Behandlungszone so stark zusammengepreßt
sind, daß das Bewegen der Fasern einer zwischen
den Transportvorrichtungen angeordneten Faserschicht während des Einwirkens der von den 15

Strahldüsen erzeugten Flüssigkeitsstrahlen in dem Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Maße verhindert wird, daß ein Verknäulen oder zum Behandeln von losen Fasern mit einer Flüssig-Verfilzen der Fasern nicht eintritt, die Flüssigkeit keit, insbesondere zum Karbonisieren gewaschener, jedoch ungehindert auf alle Fasern einwirken loser Wollfasern, mit zwei wenigstens auf einem Teil kann, dadurch gekennzeichnet, daß 20 ihrer Länge parallel zueinander geführten, flüssigdie beiden Transportvorrichtungen in an sich be- keitsdurchlässigen Transportvorrichtungen, die durch kannter Weise von im Bereich der Behandlungs- eine Strahldüsen aufweisende Behandlungszone hinzone geradlinig geführten Förderbändern (4 durchgeführt und wenigstens im Bereich dieser Be- und 5) gebildet sind, daß im Bereich der Behänd- handlungszone so stark zusammengepreßt sind, daß lungszone an den Außenseiten der Förderbänder 25 das Bewegen der Fasern einer zwischen den Trans-(4 und 5) Druckplatten (a bzw. ö) einander ge- portvorrichtungen angeordneten Faserschicht wähgenüberstehend angeordnet sind, die aus einem rend des Einwirkens der von den Strahldüsen erzeugabriebfesten und reibungsarmen Material beste- ten Flüssigkeitsstrahlen in dem Maße verhindert hen und auf die Förderbänder (4 und 5) den zum wird, daß ein Verknäulen oder Verfilzen der Fasern Festhalten der Fasern erforderlichen Druck ein- 30 nicht eintritt, die Flüssigkeit jedoch ungehindert auf stellbar ausüben, und daß die Strahldüsen (7, J₁, alle Fasern einwirken kann.

7₂, J₃, J₄) an den Rändern der Druckplatten (a Eine derartige Maschine ist aus »MELLIAND bzw. b) und/oder Öffnungen (9) in mindestens Textilberichte 7/1964«, S. 728, bekannt. Bei der beeiner der Druckplatten (d) gegenüberstehend an- kannten Vorrichtung, die zum Waschen von Rohgeordnet sind. 35 wolle dient, ist eine der Transportvorrichtungen eine

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- drehbar gelagerte Trommel, deren Mantel aus einer kennzeichnet, daß eine der Druckplatten (b) an flüssigkeitsdurchlässigen Wand besteht, wogegen die dem Gestell der Vorrichtung starr befestigt, per- andere Transportvorrichtung ein flüssigkeitsdurchläsforiert ausgebildet und von einem Bett (c) aus siges Transportband ist, das die Trommel auf einem einem porösen Material getragen ist, wogegen die 40 Teil ihres Umfanges umschlingt und dessen parallel andere Druckplatte (a) zwar gegen eine Bewe- zum Trommelumfang verlaufender Bandabschnitt gung in Laufrichtung der Förderbänder (4 und 5) mit Hilfe von Spannvorrichtungen zum Zusammengesichert, aber senkrecht zu den Förderbändern drücken der Faserschicht an den Trommelumfang (4 und 5) beweglich angeordnet und durch Ge- angedrückt wird.

wichte, Federn od. dgl. belastet ist. 45 Diese bekannte Vorrichtung ist immer dann mit

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- Vorteil anwendbar, wenn der Behandlungsvorgang durch gekennzeichnet, daß die Strahldüsen (72 eine erhebliche Verweilzeit der Fasern in der Be- und /3) und die Druckplatten in einem Behälter handlungszone erfordert, wie es beim Waschen von (3) für die Behandlungsflüssigkeit unterhalb des Rohwolle der Fall ist. Dagegen wäre es wenig wirt-Flüssigkeitsspiegels angeordnet sind. 50 schaftlich, diese bekannte Vorrichtung für solche Be-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- handlungsverfahren einzusetzen, bei denen die Verkennzeichnet, daß in dem Behälter (3) unterhalb weilzeit in der Behandlungszone nur kurz sein soll des Flüssigkeitsspiegels zwei Druckplattenpaare und mehrere Behandlungen schnell hintereinander im Abstand längs der Bahn der Förderbänder (4 ausgeführt werden sollen, weil die Trommeln der beund5) angeordnet und jedem Druckplattenpaar 55 kannten Vorrichtung nicht unter einem gewissen eine Strahldüse (72 bzw. 73) derart, zugeordnet Mindestdurchmesser hergestellt werden können, ist, daß die Flüssigkeitsstrahlen in die Faser- wenn eine einwandfreie Funktion und ein einwandschicht von entgegengesetzten Seiten eindringen. freies Anpressen des Fasergutes gewährleistet sein

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden soll. Daher kann weder die Baugröße noch die VerAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der 60 weilzeit des Fasergutes in der Behandlungszone bei Behandlungszone unmittelbar hinter den Druck- der bekannten Vorrichtung ein gewisses Maß unterplatten (α und b) ein Paar Quetschwalzen (2) an- schreiten.

geordnet ist. Bei anderen bekannten Vorrichtungen zur Be-

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- handlung loser Fasern werden dagegen die Fasern in kennzeichnet, daß ein die Behandlungsflüssigkeit 65 der Behandlungszone nicht ausreichend stark zusamaufnehmender Behälter (3) mit Hilfe eines Strei- mengepreßt, so daß die Fasern unter dem Einfluß fens (12), der aus einem für die Flüssigkeit un- der Behandlungsflüssigkeiten und insbesondere von durchdringbaren, flexiblen Material besteht, sich auftreffenden Flüssigkeitsstrahlen Relativbewegun-