DE2141515A1

DE2141515A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung gewebter Stoffe

Info

Publication number: DE2141515A1
Application number: DE19712141515
Authority: DE
Inventors: John Charles Southwick Brighton Sussex Burley (Großbritannien). P
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-08-20
Filing date: 1971-08-19
Publication date: 1972-03-02
Also published as: DE2141515C3; FR2104417A5; DE2141515B2; GB1350075A; US3719450A

Description

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Patentanwalt

Karl A. B r ο s e

Di^-Irg-

D-8023 Mür.Ji-.. - F-^
93057ü7^W

vln/Fo München-Pullach, 17. August 1971

MYRON ACKEBMAN, Henhull Cottage, Acton near Nantwich, Cheshire, England

Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung gewebter λ Stoffe

Die Erfindung betrifft die Stabilisierung gewebter Stoffe und hat sich die Aufgäbe gestellt, ein Stabilisierungsverfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen, welches Verfahren de Vorteile der Einfachheit und geringer Kosten im Vergleich mit bekannten Verfahren hat.

Obwohl bekannte Behandlungen insofern zufriedenstellend sind, daß sie die ange streb teEntspaammg der Fasern erzeugen, leidet normalerweise das äußere Ansehen des Materials und es ist eine zusätzliche Behandlung notwendig, um dieses äußere Ansehen wieder herzustellen. Es wird ein erheblicher Aufwand an Zeit und Geld bei der Behandlung von Stoffen mittels der bekannten Verfahren aufgewendet und im Falle des üblichen Verfahrens mit Eintauchen in Wasser ist die zur Zeit verwendete Anlagenausstattung groß und aufwendig.

Erfindungsgemäß besteht das Verfahren zur Stabilisierung gewebter Stoffe in dem Verfahrensschritt, eiae statische Elektrizität in den Fasern des Stoffe® iu ergeugen_s iim ©in© Erregung und Neuausrichtung der Fasern herbeizuführen und dadurch den Stoff zu entspannen«. In einem besonderen Verfahren geaäss

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der Erfindung wird die Erzeugung der statischen Elektrizität dadurch herbeigeführt, daß komprimierte und erwärmte Luft mit hoher Geschwindigkeit an den Einzelfasern,aus denen der Stoff besteht, vorbeigeführt wird und dadurch eine Reibung erzeugt, die in der Erzeugung von Ladungen statischer Elektrizität innerhalb der Fasermoleküle resultiert.

Weiterhin wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die erzeugte statische Elektrizität von dem gewebten Stoff durch den Verfahrenssehritt des Anfeuchtens der Fasern entfernt.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung der Stabilisierung in einem Ballen gewebten Stoff-es, welche durch Vorrichtungen zum kontinuierlichen Bewegen des Stoffes von einer Zuführungsspule zu Aufwickelwalzen, Vorrichtungen zum Aufbringen heißer komprimierter Luft auf einem örtlich begrenzten quer verlaufenden Bereich der Stofflänge zwischen der Zufuhrspule und den Aufwickelwalzen, Einrichtungen für die Zufuhr von Feuchtigkeit zu dem Stoff in einem quer verlaufenden Bereich desselben stromabwärts bezüglich des örtlich begrenzten Bereiches und Einrichtungen zum anschließenden Extrahieren der Feuchtigkeit von dem Stoff gekennzeichnet ist.

In einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen die Einrichtungen zum Aufbringen der heißen komprimierten Luft aus einem mit einem langgestreckten Schlitz ausgebildeten Bohr, das bezüglich der Stofflänge quer angeordnet ist und die Einrichtungen zum Extrahieren der Feuchtigkeit von dem Stoff bestehen aus einem zweiten mit einem langgestrecktem Schlitz ausgebildeten Hohr, wobei das zweite 3ohr an eine Sog erzeugende Einrichtung gekuppelt ist.

Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schließt Einrichtungen sum intermittierenden Bewegen des

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Stoffes von einer Zuführungsspule zu Aufwickelwälzen, Einrichtungen zum Aufbringen heißer komprimierter Luft auf einen Bereich des Stoffes während der Stoff zeitweise still steht, wobei der Flächenbereich durch die Breite und eine gewählte Länge des Stoffes bestimmt wird, Einrichtungen zum Aufbringen von Feuchtigkeit auf diesen Bereich des Stoffes nach dem Aufbringen von Heißluft und Einrichtungen ein, um anschließend die Feuchtigkeit von dem Stoff zu entfernen. Die alternative Aus- λ führungsform der Vorrichtung schließt eine oben offene Kammer, eine Platte aus Maschenmaterial, die auf dem offenen Oberende der Kammer angeordnet ist und eine Abstützung für den behandelnden Flächenbereich des Stoffes bildet, Einrichtungen zum Zuführen heißer komprimierter Luft zu der Kammer und weitere Einrichtungen ein, um Dampf in die Kammer zu führen. Die Vorrichtung weist weiterhin einen Bauteil wie beispielsweise eine Abzughaube auf, die senkrecht bezüglich des Oberendes der Kammer bewegbar und derart ausgebildet ist, daß sie während des Betriebes der Vorrichtung in einer luftdicht abdichtenden Weise auf dem Stoff aufliegt, wobei der Bauteil oder die Abzugshaube mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Soges ausgestattet ist, \

Obwohl ein gewisser Grad der Stabilisierung von gewebten Stoffen, die beispielsweise aus Wolle gewebt sind, durch die Erzeugung statischer Elektrizitätsladungen im Inneren des Stoffes erreicht werden kann, werden verbesserte Resultate dadurch erzielt, daß anschließend der Stoff mit einem Befeuchtungsverfahren behandelt wird, um die elektrostatischen Ladungen vollständig zu entfernen. Die im folgenden zu beschreibenden Verfahrensschritte befassen sich folglich mit dem Benehmen von Stoffen. Ein Übergang aus dem vollständig trockenen Zustand zu dem Zustand, wenn sie einen gewissen Prozentsatz von Feuchtigkeit absorbiert haben, Somit können vom trockenisn Zustand

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¥ollfasern bis zu 35 % ihres eigenen Gewichtes an Wasser aufnehmen und schwellen ungefähr um 16 % im Durchmesser und um Λ % in der Länge an, was zu Veränderungen der Länge und Breite des Wollstoffes führt. Diese Änderungen in den Dimensionen können eine nicht wieder rückgängig zu machende Komponente einschließen, die als Entspannungsschrumpfung oder Entspannungseinlaufen bekannt ist und diese Komponente wird teilweise durch die Erzeugung der elektrostatischen Ladungen hervorgerufen.

Wie bereits angedeutet, führt die sich mit hoher Geschwindigkeit an den einzelnen Fasern,aus denen der Stoff besteht, vorbei bewegende Heißluft zu einer Reibung in dem Stoff, welche kleine statische elektrische Ladungen herbeiführt, die in den Molekülen der Wolle erzeugt werden und diese zusammen mit den Molekülen der enthaltenen Fette werden folglich in einen Erregungszustand versetzt, welcher ihre Neuausrichtung bewirkt und welcher schließlich die Stabilisation der Fasern bewirkt. Das Verfahren kann auf Stoffe angewendet werden, die nicht vollständig aus Wolle gewebt sind, und die Behandlung derartiger Stoffe mittels des erfindungsgernäßen Verfahrens ist im Grundgedanken der Erfindung eingeschlossen.

Vorzugsweise muß das Verfahren bei der Stabilisierung gewebter Stoffe aller der Dichten und Verschiedenartigkeiten wirksam sein, die normalerweise in der Erzeugung auftreten, und dies wird dadurch erreicht, daß eine genaue Steuerung des Luftdruckes, der Temperatur auf die die Luft erwärmt wird und der Geschwindigkeit der Bewegung des Stoffes über den quer verlaufenden Bereich der Behandlung vorgesehen ist. Die Einstellung dieser drei Variablen ermöglicht es der Bedienungsperson die richtigen Bedingungen zu wählen, die für den besonderen zu behandelnden Stoff zweckdienlich sind und nach dem durch kurze Versuchslängen diese genauen Einstellungen festgestellt wurden

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können diese Einstellungen auf Stoffe einer ähnlichen Art angewendet werden.

Der Schlitz, durch den die heiße komprimierte Luft geleitet wird, ist mit einem perforierten Material, beispielsweise einem Sieb aus rostfreiem Stahl, bedeckt, wobei ein ausreichend großer freier Baum zwischen der Oberfläche des Siebes und dem geschli-tzten Rohr belassen wird, um die störungs- % freie Übertragung des Stoffes, der behandelt wird, zu gewährleisten, der jedoch klein genug ist, um das Tuch oder den Stoff trotz des Druckes der Heißluft gegen den Schlitz zu halten, um dadurch das Abheben und das Ausströmen von Luft zu verhindern. Um die erzeugte elektrische Ladung, die im Inneren des Stoffes während des ersten Teiles des Verfahrens momentan vorhanden ist zu vergrößern, kann das gewebte Ma terLal über und unter einer Reihe von nicht leitenden runden Ebonitstangen durchgeführt werden, ehe es den zweiten oder den Befeuchtungsteil des Verfahrens erreicht, wie dies im folgenden noch genauer beschrieben wird.

Der Verfahrensschritt der Befeuchtung befasst sich mit einer zweiten Komponente des Benehmens von Wollstoffen. Dieser Teil ist umkehrbar und wird hygrale Expansion genannt. Sie ergibt sich dadurch, daß der Stoff Feuchtigkeit absorbiert und diese Technik wird im folgenden beschrieben.

Nach Verlassen des örtlich begrenzten quer verlaufenden Bereiches bei Abschluß des ersten Teiles des Verfahrens und nach Überlaufen der Ebonitwalzen oder -stangen ist der Stoff nunmehr in einem vollständig trockenen Zustand, Mährend er weiterhin teilweise in Gewebeform expandiert ist, wird in ihn Feuchtigkeit vorzugsweise in der form voa Bampf eisgeführt und da die Fasern momentan voneinander vollständig getrennt und isoliert sind, bieten sie einen maximalen Oberflä-

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chenbereich zur Behandlung, was zu einer gleichmäßigen und schnellen Entwicklung führt.

Dieser A-rbeitsgang kann dadurch durchgeführt werden, daß der Stoff über einen zweiten örtlich begrenzten quer verlaufenden Bereich geführt wird und wiederum kann dieser die Form eines sich über die Breite einer Plattform oder eines Rohres erstreckenden Schlitzes haben, welches den Stoff abstützt und welches in diesem Falle an eine Vakuumpumpe zum Zwecke der Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit angeschlossen ist. Nach Abschließen dieses Befeuchtungsverfahrens stellt sich heraus, daß dieses die nicht umkehrbare Komponente zugeführt hat, d.h. die Entspannungsschrumpfung, und gleichzeitig jegliche Spuren der während des ersten Teiles des Verfahrens erzeugten statischen Elektrizität entfernt hat, wobei der Stoff während dieser Arbeitsvorgänge mittels Walzen durchgezogen wird, welche aus beheizten Metallwalzen oder Hohlzylindern bestehen können, die gleichfalls das Austrocknen der Wollfasern vervollständigen.

Aus der vorangegangenen Beschreibung eines Verfahrens der Anwendung der Erfindung ist es offensichtlich, daß das Verfahren die kontinuierliche Übertragung des gewebten Stoffes von einer Zuführungsspule auf Aufwickelspulen oder Walzen einschließt, wobei jeweils ein schmaler Streifen an jedem Punkt diese Übertragungsbewegung behandelt wird. Falls es angestrebt ist, die Behanalungsgeschwindigkeit zu vergrössern, kann die schmale Schlitzbauweise durch einen mit Stahlnetz überdeckten Rahmen ersetzt werden, der die Standardbreite gewebter Stoffe aufnimmt, wobei die Länge des Hahmens den fläcnenbereich des zu behandelnden Stoffes bestimmt, der jeweils behandelt werden soll und folglich auch die Verfahrensgeschwindigkeit bestimmt. Während der Stoff von der Zuführungsspule auf die Aufwickelwalzen übertragen wird und über diesen

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Rahmen läuft, wird die Bewegung zeitweise angehalten, wobei die Zeitspanne des Anhaltens vorher festgelegt wird, um der Art des Stoffes zu entsprechen, der behandelt wird. Eine Abzugshaube wird über dem Behandlungsbereich abgesenkt, um eine luftdichte Abdichtung während der Verweildauer zu gewährleisten, wenn die Behandlung mit komprimierter Heißluft durchgeführt wird und die anschließende Befeuchtungsbehandlung schließt das Verfahren ab, welches im Prinzip identisch mit f dem Verfahren ist, das bei der Bauweise mit dem schmalen Schlitz durchgeführt wird.

Die alternativen Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Bauweisen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Seitenansicht der Vorrichtung mit

dem örtlich begrenzten quer verlaufenden Bereich unter Verwendung geschlitzter Rohre; und

Fig. 2 die alternative Form der Vorrichtung, | indem der quer verlaufende Bereich in der Flächengröße erheblich vergrößert und durch eine Abzughaube bedeckt ist.

In den Zeichnungen, insbesondere in Figur 3 ist eine Zufuhrtragt

spule 1, die einen Ballen gewebten Stoffe s/, Ser in einer gestrichelten Linie 2 veranschaulicht ist, gezeigt und dieser Stoff verläuft beim Abwickeln über eine Abstützung in Form eines geschlitzten Eohres 3, welches einen örtlich begrenzten quer verlaufenden Bereich bildet, durch welchen heiße komprimierte Luft gezwungen wird und ein gebogener mit Stählnetz bedeckter Rahmen 4 ist einem Segment des Rohres 3 angepaßt und hält den Stoff gegen den Schlitz.

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Während der sich kontinuierlich bewegende Stoff sich über diesem Bereich befindet, wird seine hygrale Expansionskomponente auf Null reduziert und die sich mit hoher Geschwindigkeit an den einzelnen Wollfasern vorbei bewegende Heißluft erzeugt in diesen eine Reibung, welche zu kleinen statischen elektrischen Ladungen führt, die den Entspannungsprozeß unterstützen und verstärken..Diese elektrischen Ladungen können dadurch verstärkt werden, daß der Stoff über eine Anzahl von nicht leitenden Stangen 5»die beispielsweise aus Ebonit bestehen, gezogen wird.

Eine Reihe von Düsen 6 leitet Dampf auf den Stoff und die dadurch abgelagerte Feuchtigkeit wird durch diesen und durch den Schlitz in dem Rohr 7 hindurch gezogen, an welches eine Vakuumpumpe gekuppelt ist, wobei das abgezogene Wasser in einen Ablaß geleitet wird. Die gerade beschriebene Befeuchtung sbehandlung entfernt alle Spuren der statischen Elektrizität aus dem gewebten Stoff, welcher durch Aufwickelwalzen 8 gezogen wird, welche zum Wiederherstellen der äußeren Erscheinung des Stoffes beheizbar sein können.

In Figur 2 trägt die Zufuhr spule 1 den in gestrichelten Linien 2 veranschaulichten Stoffballen und dieser Stoff verläuft beim Abwickeln über eine aus Stahlnetz 9 bestehende Plattform, welche auf einem oben offenen kastenähnlichen Bauteil oder Kammer 10 aufliegt, die eine Gruppe von Düsen 11 enthält, welche an eine Dampfzufuhr und gleichzeitig an ein Einlaßrohr 12 von einer Quelle komprimierter Heißluft angeschlossen sind. Eine über der Plattform aus Stahlnetz 9 angeordnete Abzugshaube 13 ist in senkrechter Richtung anhebbar oder absenkbar vorgesehen und weist gleichfalls einen mit Stahlnetz bedeckten Unterteil auf, um das Abheben des Stoffes zu verhindern.

Bei dieser Form der Vorrichtung bewegt sich der gewebte Stoff

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nicht kontinuierlich von der Zuführungsspule zu den Aufwickelwalzen, sondern weist eine Verweilzeit auf, wenn ein unbehandelter Bereich des Stoffes die Plattform 9 vollständig überdeckt. Die komprimierte Heißluft wird durch die Einlaßleitung 12 in die Kammer 10 gepumpt und mit hoher Geschwindigkeit durch den Stoff hindurch getrieben, wobei die Abzugshaube in ihrer abgesenkten Lage während dieses Teiles des Verfahrens befind~ lieh ist und eine luftdichte Abdichtung gegen den gewebten | Stoff bildet.

Die hygrale Expansionskomponente wird auf Mull reduziert und die statische Elektrizität wird in den Wollfasern erzeugt, wie dies bereits in der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Erfindung näher erläutert wurde. Nach Verstreichen der erforderlichen Zeit wird die Dampfzufuhr abgeschaltet und die Düsen 11 sind gegen den Stoff gerichtet und bedecken den gesamten Behandlungsbereich, wodurch jegliche Spu-* ren der statischen Elektrizität entfernt werden.

Die Abzugshaube 13 weist ein Auslaßrohr 14 auf, welches an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist und der Sog beginnt gleich- I zeitig mit dem Abschalten der Dampfzufuhr zu arbeiten und wird noch einige Zeit fortgesetzt, nachdem die Dampfzufuhr abgeschaltet wurde, um somit überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Der Arbeitsschritt der Feuchtigkeitsentfernung kann, falls notwendig, dadurch unterstützt werden, daß für eine kurze Zeitdauer durch das Einlaßrohr 12 die komprimierte Heißluftzufuhr eingeschaltet wird, wobei jedoch die Temperatur auf einen zweckdienlichen Grad abgesenkt ist. Der gewebte Stoff wird anschließend durch die Walzen 8 vorgezogen, um es zu ermöglichen, daß eine frische nicht behandelte Stofflänge in dem Behandlungsbereich dargeboten wird, wobei die Absugsfoaufoe 13 während dieses Arbeitseenrittes angehoben wird, um daa freie Verschieben des Stoffes su ermöglichen.,

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Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

2 U1 515 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Stabilisieren gewebter Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß" in den Fasern des Stoffes eine statische Elektrizität erzeugt wird, um eine Erregung und Neuausrichtung der Fasern und dadurch eine Entspannung des Stoffes zu bewirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst erwärmte und komprimierte Luft mit hoher Geschwindigkeit an den Einzelfasern,aus denen der Stoff besteht_s vorbeigeführt wird und dadurch eine Reibung erzeugt wird, die zu der Erzeugung statischer elektrischer Ladungen in den Molekülen der Faser führt.

3. Verfahren zum Entfernen der bei der Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 oder 2 erzeugten statischen Elektrizität aus gewebtem Stoff, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt der Befeuchtung der Fasern.

4-. Vorrichtung zur Erzeugung der Stabilisierung in einem Ballen gewebten Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum kontinuierlichen Bewegen des Stoffes von einer Zufuhrspule auf Aufwickelwalzen, Einrichtungen zum Aufbringen heißer komprimierter Luft auf einen örtlich begrenzten quer verlaufenden Bereich der Stofflänge zwischen der Zufuhrspule und den Aufwickelwalzen, Einrichtungen zum Aufbringen von Feuchtigkeit auf den Stoff in einem quer verlaufenden Bereich desselben stromabw-ärts besagten örtlich begrenztes Bereiches und Einrichtungen vorgesehen sind, um anschließend die Feuchtigkeit von dem Stoff zu entfernen.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Aufbringen der komprimierten Heißluft aus einem mit einem langgestreckten Schlitz ausgebildeten Rohr (5) bestehen, das bezüglich der Stofflänge quer angeordnst ist, und daß die Einrichtungen zum Entfernen der Feuchtigkeit von dem Stoff aus einem zweiten mit einem langgestreckten Schlitz ausgebildeten Rohr (7) bestehen, welches zweite Eohr (7) an eine einen Sog erzeugende Einrichtung angeschlossen ist.

6. Vorrichtung zur Erzeugung der Stabilisierung in einem Ballen gewebten Stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um intermittierend den Stoff (2) von einer Zufuhrspule (1) auf Aufwickelwalzen (8) zu führen, Einrichtungen (10, 12) zum Aufbringen heißer komprimierter Luft auf einen Bereich des Stoffes (2),während der Stoff zeitweise ortsfest ist, wobei der Bereich durch die Breite und eine gewählte Länge des Stoffes bestimmt ist, Einrichtungen (11) zum Aufbringen von Feuchtigkeit auf den Bereich des Stoffes nach Aufbringen der Heißluft auf denselben und Einrichtungen (13* 14-) vorgesehen sind, um die Feuchtigkeit aus dem Stoff zu entfernen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oben offene Kammer (10), ein an dem offenen Oberende der Kammer (10) angeordnetes Blatt (9) aus Maschenmaterial, welches eine Abstützung für den Flächenbereich des zu behandelnden Stoffes bildet, Einrichtungen (12) zur Zufuhr heißer komprimierter Luft in die Kammer (10) und weitere Einrichtungen (11) vorgesehen sind, um Dampf in die Kammer (10) zuzuführen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (13) beispielsweise eine Abzugshaube (13) in senkrechter Richtung bewegbar bezüglich des Oberendea der Kammer

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(10) vorgesehen und derart ausgebildet ist, daß sie während des Betriebes der Vorrichtung in luftdichtender Weise auf dem Stoff aufliegt, wobei der Bauteil (10) oder Abzugshaube (10) mit Einrichtungen (14·) zur Erzeugung eines Soges ausgestattet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4-, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (11) für die Zufuhr von Feuchtigkeit zu dem Stoff eine Quelle von Dampf einschließen.

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