DE1937100A1

DE1937100A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Trockenverhaeltnisse in einem beim Trocknen von gefaerbten Materialien verwendeten Daempfraum

Info

Publication number: DE1937100A1
Application number: DE19691937100
Authority: DE
Inventors: Peter Dunderdale
Original assignee: Bradford Dyers Association Ltd
Current assignee: Bradford Dyers Association Ltd
Priority date: 1968-07-26
Filing date: 1969-07-22
Publication date: 1970-01-29
Also published as: DE1937100C3; DE1937100B2; GB1256893A; US3609781A

Description

The Bradford Dyers' Association Limited, Brownroyd Street, Thornton Road, Bradford 8, Yorkshire,. England

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Trockehverhältnisse in einem beim Trocknen von gefärbten Materialien verwendeten Dämpfraum.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Trockenverhältnisse in einem beim Trocknen von gefärbten Materialien verwendeten Dämpfraum.

Bs ist heutzutage üblich, Teppiche, Florware, Flauschstoffe und Textilien im allgemeinen in fortlaufenden Längen in einer neutralen Farbe herzustellen, und dann diese durch ein vollkommenes Eintauchen in ein Farbband oder durch Bedrucken mittels einer Schablone zu färben. In der Mehrzahl der Fälle mußten die gefärbten Längen dann getrocknet werden, und dies wird im allgemeinen dadurch gemacht, daß sie durch eine Kammer laufen, in welche Dampf eingespritzt wird. Das gefärbte Material läuft durch die Kammer, und die Materiallange innerhalb der Kammer und die Arbeitsgeschwindigkeit stehen

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in einem bestimmten Verhältnis zu den Verhältnissen in der Kammer, 'so daß das gefärbte Material aus der Karoraer in einem in geeigneter "rfeise getrockneten Zustand herauskommt. Viele Ausführungsformen von Därnpfkammern sind möglicn, und das Material' kann senkrecht, waagerecht oder in hängender Form uindurciilaufen. Bei einer Ausführungsform läuft das gefärbte Material durch die Kammer in Form von tiefen Schleifen /on waajcri-i.ten Rollen in dem Oberteil der Kammer.

Das Trocknenvon gefärbtem Material in einer Dämpfkammer oder einem Dämpfraum hängt von einer Vielzahl von Faktoren, u.a. der Trockendauer, der Temperatur, welche das Material erreicht, und dem Wasserbetrag,-welcher während des Trocknens darin vorhanden ist, ab« Die Atmosphäre in der Kammer besteht im wesentlichen aus Dampf, sie enthält auch notwendigerweise Luft, da es unpraktisch ist, den Eintritt von Luft in die Kammer mit dem Material/ verhindern zu wollen. Die Trockentemperatur und die Verdampfungs— geschwindigkeit an Wasser aus dem gefärbten, trocknenden Material hängt ganz klar von dem Luftanteil in der Atmosphäre in der Kam^ mer ab, da. diese den Teildruck des Dampfes in der Kammer und die effektive Temperatur der Kammer bewirkt. Der Antreil an Luft in der Atmosphäre in der Kammer kann in der Größenordnung von 10% liegen.

Man hat jetzt festgestellt, daß der Luftanteil in der Kammer oder in dem Raum und damit die Trocknungsverhältnisse in dem gefärbten Material in einer direkten Beziehung zu den an einer Flüssigkeitsmenge durchgeführten Messungen stehen, welche in der Kammer und im Gleichgewicht zu den Verhältnissen in der Kammer gehalten wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden deshalb die Trockenverhältnisse in einer beim Trocknen von gefärbten Materialien verwendeten Dampfkammer dadurch geregelt, daß eine Flüssigkeitsmenge in der Kammer im Gleichgewicht zu den Verhältnissen der Kammer

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gehalten, die Temperatur der Flüssigkeitsmenge und die Verdampfungsgeschwindigkeit von ihrer Oberfläche gemessen und d,Le Einführungsgeschwindigkeit von Dampf und die indirekte Wärmezufuhr zu der Kammer entsprechend den erhaltenen Messungen geregelt wird. Vorzugsweise besteht die Flüssigkeit aus Wasser. Es kann Farbflüssigkeit selbst für eine kürzte Zeit verwendet werden, um eine Differenz in der Hochtemperatur" herzustellen, aber für einen laufenden Betrieb muß die Flüssigkeit aus einer reinen Flüssigkeit bestehen, und es kann jede Flüssigkeit verwendet werden, welche eine geeignete Verdampfbarkeit hat, und welche aufgrund von einer anderen unerwünschten -Eigenschaft nicht davon ausgeschlossen ist_o

Auf der' Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt,,

Fiy. -1 jieisjt schematise!! eine Vorrichtung, in welcher ein Teppich in fortlaufenden Längen gedruckt und dann zum Trocknen der Farbe gedämpft wird. Bei der dargestellten Vorrichtung wird ^r der Teppich,durch vollständiges Eintauchen in ein Farbbad gefärbt, so daß ein einfarbiges Erzeugnis erhalten wird. Das gesamte Eintauchbad könnte durch eine Vielzahl von Druckstationen ersetzt werden, wenn ein Teppich mit einem mehrfarbigen Muster hergestellt werden soll.-

Fig_c 2 zeigt mehr Lu einzelnen die Vorrichtung zur Wahrnehmung der Verhältnisse in der Dampfkammer nach Fig. 1 in ver-. größfeerteir; Maßstabs ., " - "

"FiQe. 3 zeigt in größeren Einzelheiten eine besondere Ausführungs~ form von Dämpfungsvorrichtung, nämlich eine Drei-Zonen·» Dämpfungsvorrichtung, welche dazu verwendet werden kann,. - Winden- Ä^teilungstrockenverhältnisse bei einem ununter-. '. - brochenen Verfahren nachzubilden» Die Dämpfungsvorrichtung nach Fig. 3 kann .zwischen Sie Linien A-A und B-B der Fig·; 1 ejLnaeb.au.-t werden.

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In Figur 1 ist ein gesamtes Eintauchbad allgemein mit 1 und eine Dampfkammer oder ein Dämpfraum, welcher beispielsweise 6m breit, " 6m hoch und 12m lang sein kann, allgemein mit 2 dargestellt. Eine ununterbrochene Länge an Teppich 3, welche von einer Rolle 4 abgezogen wird, läuft durch das Farbbad bei einer Geschwindigkeit, welche zwischen 2 1/2 bis 7m pro Minute liegt und beispielsweise

2 50 m pro Stunde ergibt und dann in den Dämpfraum. In dem Dämpfraum läuft der Teppich durch eine Reihe von tiefen Schleifen, welche sich von angetriebenen, waagerechten Rollen nahe der Oberseite des Raumes erstrecken. Diese Ausbildung von Schleifen ist notwendig, damit eine große Menge an Teppich innerhalb des Dämpf— raumes für die gewünschte Zeit gehalten werden kann, ohne den Raum übermäßig groß zu machen. Der Teppich verläßt den Raum durch einen Ausgang ö, läuft durch ein Waschbad 7 und dann durch den Spalt zwischen Abzugswalzen 8,

Das Farbbad 1 besteht aus einem inneren und einem äußeren Behälter 21 und 22, welche durch ein Überlaufsystem von dem einen zu dem anderen Behälter verbunden sind, und aus einer Umlaufan*· Ordnung 23_o Die Höhe der Farbflüssigkeit in dem äußeren Behälter wird durch eine Sonde 24 abgetastet, und Signale von dieser ,Sonde werden dazu verwendet, die Zuführung an Ersatzflüssigkeit von einem Behälter 25 zu regeln. Der Farbverbrauch steht natürlich zu dem Gewicht des Teppichs in Beziehung und kann bis zu 3400 1 pro Stunde für einen schweren Teppich betragen.

Von dem Farbbad läuft der Teppich in den Dämpfraum 2_O Dort ist eine Vielzahl von angetriebenen Rollen, beispielsweise bis zu elf Rollen vorhanden, so daß sich dort eine entsprechende Anzahl von tiefen Schleifen ergibt. Dampf wird in den Raum an einer Mehrzahl von Stellen 41 in der Längswand der Kammer nahe dem Boden eingeführt, ein weiteres Heizen wird durch eine Mehrzahl

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von querliegenden Heizspulen 41a vorgesehen, und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Wahrnehmen der Verhältnifse innerhalb des Raumes ist ebenfalls in der Längswand des Räumesi an einer Stelle 42 angeordnet.

Bei Fig. 2 besteht die Vorrichtung nach der Erfindung, welche bei 42 in dem Raum angeordnet ist, im wesentlichen aus einem Falltank 61, welcher 15cm im Quadrat und 20cm in der Höhe messen kann, aus einer Strömungsuhr oder Strömungsmesser 62 außerhalb des Dämpfraumes, dessen Längswand mit 63 bezeichnet ist, aus einem Wärmeaustauscher 64 und einem oben offenen Behälter 65 in dem

2 Dämpfraum, welcher 8mm tief und 1850 cm in der Fläche sein kann.

Die Ausmaße des Falltankes, des oben offenen Behälters und des Wärmeaustauschers stehen natürlich in einer wechselseitigen Beziehung unter sich und mit den Abmessungen der Strömungsuhr. Bei den angegebenen Abmessungen für den Falltank und' den oben offenen Behälter kann der Wärmeaustauscher ein Kupferrohr von einem Außendurchmesser von 6mm haben* so daß er eine Oberfläche von ungefähr

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930 cm hat, und die Strömungsuhr kann bis hinaus zu 0,55 kg/Stunde geeicht werden« Der Falltank 61 ist mit einem überlauf 66 ausgerüstet, so daß einekonstante Höhe in ihm (frisches Wasser wird bei 67 zugeführt) aufrechterhalten wird, und der oben offene Behälter 65 befindet sich in der gleichen Höhe, so daß in ihm ebenfalls eine konstante Höhe 68 aufrechterhalten wird. Ein Thermostat 69 in dem Falltank hält den Inhalt euf einer festen Temperatur, und das den Falltank und die Strömungsuhr 62 wie auch die Wand der Kammer verbindende Rohr 70 ist bei 71 ummantelt·

Innerhalb der Dampfhammer oder des Dämpfraumes ist das Rohr 70 unter Bildung des Wärmeaustauschers 64 schraubenförmig gewunden und tritt dann in den Boden des oben offenen Behälters 65 ein· Der untere Teil des Behälters ist eng und nimmt ein Siermometer

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72 auf, und der obere Teil ist unter Bildung einer flachen Schale

73 von großer Oberfläche erweitert. Leitungen von dem Tnerraoiaeter 72 sind zu einem geeichten Messer 73 geführt.

Wenn der Dämpfraum in¹. Betrieb ist, erreicnt der In₁IaIt des Behälters 05 schnell einen Ausgleich mit der Atmosphäre in deii. Raum, und es findet eine Verdampfung in den Raum von der Ober£läche dos Wassers in der Schüssel 73 statt. Die Höhe oö wird von dem Falltank Gl aufrechterhalten, und das bedeutet, daß Wasser entlang dem Rohr 70 durch die Strömungsuhr 72 zum Auffüllen des Behälters •j5 fließt. Messungen werden von der durch das 1ern;ometer 72 angezeigten Temperatur und der durch die Strömungsuhr -j2 angezeigter: Strömung abgenommen«,

Die angezeigte Temperatur ist diejenige Temperatur oder liegt wenigstens sehr nahe an der Temperatur, welche durch das gefärbte Material in der Kammer erhalten wird, und die angezeigte Strömung gibt ein Geschwindigkeitsmaß der Verdampfung des Wassers aus dem gefärbten Material. Die optimalen Werte dieser Parameter für ein erfolgreiches Trocknen können aus einfachen Experimenten erhalten werden. Ein bei dem einen oder beiden der optimalen Werte beobachtetes Abfallen zeigt die Notwendigkeit eines Er— höhens der Einspritzgeschwindigkeit von Dampf in den Raum und umgekehrt an.

Vorausgesetzt, daß die Temperabir des in den Raum eintretenden Wassers konstant bleibt, ist«der tatsächliche Wert nicht entscheidend, da das Wasser bis auf eine Ausgleichstemperatur beim Durchlauf durch den Wärmeaustauscher und Eintritt in den Behälter 55 erwärmt wird· Tatsächlich kann die Breite der Schüssel 73 im Bezug zu der Wirksamkeit des Wärmeaustauschers gesetzt werden, und wenn der Wärmeaustauscher lang genug ist, ist ein schiüsselformiger Teil überhaupt nicht erforderlich.

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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dazu bestimmt, die Verhältnisse in der Dämpfvorrichtung anzuzeigen und Parameter vorzusehen, durch welche diese Verhältnisse geregelt werden können« In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß ein leicht zu beobachtender Wechsel in den Parametern nicht einen bemerkenswerten Wechsel oder eine bemerkenswerte Veränderung in der Qualität des Produktes für eine ganz erhebliche Zeit zur Folge hat. Somit ist ein einfaches Alarmsignal alles, was erforderlich ist, um den Arbeiter aufmerksam zu machen, welcher die erforderlichen Schritte unternehmen kann, um die gewünschten Verhältnisse in dem Raum wieder herzustellen«

Figur 3 zeigt eine Drei»Zonen-Dämpfvorrichtung, welche in "drei Zonen oder Abteilungen entsprechend den Stufen der Farbbefestigung aufgeteilt ist, d.h. Farbstreichen, Farbdispersion und Befestigen und Kühlen. Optimale Verhältnisse für jede dieser Stufen können in jeder Zone vorgesehen werden.

Die Dämpfvorrichtung ist aus einer Vorwärmabteilung 101 und drei Abteilungen 102, 103 und 104 zusammengesetzt, welche durch Zwischenwände unterteilt sind_o In jede dieser Abteilungen wird Dampf an der Stelle 41 eingespritzt, ein zusätzliches Heizen ist durch Spulen 41a vorgesehen, und eine Detektor- oder Abtastvorrichtung ist bei 42 angebracht. Entlüftungen 105, 106 und 107 sind in dem oberen Teil der Dämpfvorrichtung angeordnet.

Die wesentlichen Merkmale einer Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung bestehen deshalb in einer Vorrichtung, um eine Flüssigkeitsmenge in einem Dämpfraura im Gleichgewicht mit den Verhältnissen in dem Raum zu erhalten, in einer Vorrichtung zum Messen der Temperatur der Flüssigkeitsmenge, in einer Vorrichtung sum Zuführen von einer Auffüllflüssigkeit bei konstanter Temperatur zu der Flüssigkeitsmenge, um einen Flüssigkeitsverlust durch

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Verdampfung auszugleichen, um! aus einer Vorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit, bei welcher die Auf f üllf lüssiykeit zürn Aufrechterhalten der i-'lüssigktitsmenge zugeführt werden muß.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Regeln der Trockenverhältnisse in einem beim Trocknen von Farbmaterialien verwendeten Dämpfraum, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitsraenje in dem Raum im Ausgleich zu den Verhältnissen in dem Raum aufrechterhalten, die Temperatur der Flüssigkeitsinenge und die Verdampf ungsge— schwindigkeit aus ihrer Oberfläche gemessen und die Zuführungsgeschwindigkeit von Dampf und die indirekte Wärmezufuhr zu dem Raum entsprechend den erhaltenen Messungen geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus Wasser besteht.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Flüssigkeitsmenge in einem Dämpfraum im Gleichgewicht mit den Verhältnissen in dem Raum,eine Vorrichtung zum Messen der Temperatur der Flüssig^riisiaenge, eine Vorrichtung zum Zuführen von Auffüllflüssigkeit bei konstanter Temperatur zu der Flüssigkeitsmenge, um einen Flüssigkeits— verlust durch Verdampfung zu ersetzen, und eine Vorrichtung zun Messen der Geschwindigkeit aufweist, bei welcher die Auffüllflüssigkeit zugeführt werden muß, um die Flüssigkeitsmenge aufrechtzuerhalten,,

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