DE2621560B2

DE2621560B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schrumpffestausrüsten von Wollfaserbändern

Info

Publication number: DE2621560B2
Application number: DE2621560A
Authority: DE
Inventors: Frank Don Mills Ontario Mains (Kanada)
Original assignee: Kroy Unshrinkable Wools Ltd
Current assignee: Kroy Unshrinkable Wools Ltd
Priority date: 1975-05-15
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1979-12-20
Also published as: CA1087809A; IT1061884B; NZ180893A; CS225127B2; ZA762929B; AR209959A1; AU1395276A; US4377388A; AU497623B2; DE2621560C3; DE2621560A1; BE841821A; MX144152A; JPS51149999A; GB1524392A; DD125006A5; FR2311136A1; FR2311136B1; SU1077577A3; JPS6139430B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Schrumpffestausrüsten von Wollfaserbändern in einer wäßrigen Behandlungsflüssigkeit mit pH-Wert 2,0 bis 2,6 und bei einer Temperatur von 6 bis 20° C, bei dem als Behandlungsflüssigkeit eine wäßrige Lösung der unterchlorigen Säure verwendet, das Wollmaterial anschließend abgequetscht, gewaschen und getrocknet wird.

Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus dem Stand der Technik (siehe beispielsweise die US-PS 26 71 006) ist es bekannt, daß man Bänder oder Stränge aus Wolle dadurch schrumpffest machen kann, daß man sie in eine wäßrige Hypochloritlösung eintaucht. Das hauptsächliche Reaktionsmittel ist dabei unterchlorige Säure HOCl, die einen der wesentlichen Bestandteile von Bädern zur Chlorbehandlung darstellt. Bei einer solchen Behandlung muß die Reaktion möglichst auf die Oberfläche der Fasern beschränkt bleiben. Die Reaktion zwischen der Wolle und der unterchlorigen Säure neigt zu einem außerordentlich raschen Verlauf und ist schwer zu steuern, so daß die Hauptschwierigkeit darin besteht, eine gleichmäßige Behandlung der Fasern zu erreiche».

Da in HOCl-Lösungen das chemische Gleichgewicht weitgehend vom pH-Wert abhängt und bei der Reaktion der Wolle mit HOCl als Nebenprodukt vollkommen dissoziierte Salzsäure entsteht, beschleunigt sich der Vorgang an der ursprünglichen Reaktionsstelle immer stärker.

Aufgrund des raschen Verlaufes der Reaktion zwischen Wolle und unterchloriger Säure kann es vorkommen, daß ein Teil der Fasern mit Behandlungsflüssigkeit benetzt wird, die bereits in einem früheren Stadium der Reaktion ihren HOCl-Gehalt verloren hat Will man also eine wirklich gleichmäßige Behandlung der Fasern erreichen, so muß, damit die Behandlungsflüssigkeit homogen bleibt die Geschwindigkeit mit der sie die Fasern durchdringt höher sein als die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen Wolle und untercWoriger Säure. Um dies zu erreichen, hat man auf verschiedene Weise versucht, die Reaktion zu bremsen, unter anderem durch Steuerung der Temperatur, Modifikation des pH-Wertes und Zusatz von Aminoverbindungen, die dabei verloren gehen. In gewissen, wenn nicht allen Fällen hat man diese Verfahren gekoppelt mit einer Rühr- oder Schüttelbewegung oder man hat Netzmittel zugesetzt um die Verteilung der Flüssigkeit zu beschleunigen, Trotz dieser ausgedehnten Forschungs- und Entwicklungsarbeit besteht die Haupt-

Schwierigkeit jedoch immer noch darin, eine wirklich gleichmäßige Behandlung zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßige und homogene Behandlung von Wollbändern auf mechanischem Weg zu erhalten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß man das Wollmaterial in im wesentlichen senkrechter Richtung mit einer Abweichung von nicht mehr als 10° von der Senkrechten mindestens einen Meter tief in die Behandlungsflüssigkeit eintaucht und eine Durchzugs-

geschwindigkeit von 7 bis 25 cm/s einhält.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß eine Behandh'.ngsflüssigkeit, in die das Wollfaserband kontinuierlich mit einer Abweichung von höchstens 10° von der Vertikalen eintaucht, die in den Kapillaren eingeschlossene Luft mit ganz gleichmäßiger Geschwindigkeit verdrängt, während beim horizontalen Eintauchen des gleichen Faserbandes die Luftverdrängung nur langsam und diskontinuierlich verläuft. Der Lufteinschluß in den Kapillaren wirkt sich aber in einer ungleichmäßigen Schrumpffestausrüstung der Wolle aus.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun das Wollfaserband in praktisch vertikaler Richtung mindestens 1 m tief in die Behandlungsflüssigkeit eingeführt und nach Umlenken am Boden des Behälters in im wesentlichen vertikaler Richtung wieder hinausgeführt. Durch entsprechende Auswahl der Eintauchtiefe, des Faserbandes und der Durchzugsgeschwindigkeit wird erreicht, daß die Behandlungsflüssigkeit die Kapillarräume zwischen den gekämmten Fasern gleichmäßig und

homogen ausfüllt, und zwar in einer kürzeren Zeit, als sie für die Reaktion zwischen Wolle und Hypochlorit benötigt wird.

Das Wollfaserband muß praktisch vertikal bis zu einer Tiefe von wenigstens 1 m eintauchen, damit die gesamte Luft aus den Kapillaren verdrängt werden kann und eine gleichförmige Behandlung des Faserbandes erreicht wird. Da das Faserband ein ziemlich

empfindliches Produkt ist, das keinen größeren Zugspannungen unterworfen werden kann, wird es am zweckmäßigsten zwischen endlosen Transportbändern durch den Behandlungsbehälter geführt

Das nun gleichmäßig mit Behandlungsflüssigkeit benetzte Band wird nach Verlassen des Bades abgequetscht, gewaschen und getrocknet

Das auf diese Weise behandelte Wollmaterial ist gleichmäßig schrumpffest ausgerüstet Das Ausmaß der Schrumpffestausrüstung läßt sich leicht durch Einstellen der Konzentration an unterchloriger Säure in der Lösung regeln.

In Übereinstimmung mit der Erfindung werden wirksame Behandlungsflüssigkeiten für die Schrumpffestausrüstung durch Einleiten von Chlor in das Speisewassersystem für den gesamten Schrumpffest-Prozeß bereitet und hierdurch auf einfache Weise Lösungen mit verfügbarem Chlor (0,05 bis 0,25%) bei pH-Werten von 2,0 bis 2,6 und Temperaturen von 6 bis 20⁰C erhalten. Es braucht infolgedessen weder gekühlt noch eine Neutralisation vorgenommen werden und die Lösungen lassen sich mit Vorteil anwenden, um die Wolle gleichmäßig und praktisch ohne Gefahr der Beschädigung in einem einzigen Bad zu behandeln.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem U-förmigen Behandlungsbehälter mit einer nicht bis zum Boden reichenden, senkrechten Trennwand, unterhalb welcher eine UmlenKrolle mit horizontaler Achse angeordnet ist, und mit sich um horizontale Achsen drehende Einzugs- und Abzugswalzen, die oberhalb der beiden Schenkel des Behandlungsbehälters vorgesehen sind. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugs- und Abzugswalzen aus Walzenpaaren 5,14 bzw. 6,13 bestehen und unterhalb des Behandlungsbehälters 1 sich ebenfalls um 3s eine horizontale Achse drehende Führungsrollen 10,11 vorgesehen sind, wobei ein erstes endloses Transportband 9 um dit unteren Walzen 5,6 der Walzenpaare 5, 14 bzw. 6, 13, um die Umlenkrolle 4 und um die Führungsrollen 10, 11 und ein zweites endloses Transportband 12 um die oberen Walzen 13, 14 der Walzenpaare 5,14 bzw. 6,13 und um die Umlenkrolle 4 geführt ist, und daß der Behandlungsbehälter 1 einen Einlaufstutzen 7 am oberen Ende des einen Schenkels 20 und einen tiefer angeordneten, von der Umlenkrolle 4 in einem Abstand von mindestens 1 m entfernten Auslaufstutzen 8 für die Behandlungsflüssigkeit im anderen Schenkel 21 aufweist sowie Mittel zum Einhalten eines jeweils vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels in den beiden Schenkeln 20,21.

Üblicherweise wird das letzte Walzenpaar oberhalb des Badbehälters so angeordnet, daß das Wollfaserband so schnell wie möglich aus der Behandlunpsflüssigkeit herausgeführt wird.

Eine schädliche Überbehandlung der Wolle läßt sich leicht durch die Verwendung des U-förmigen Behandlungsbehälters vermeiden. Die frische Lösung der unterchlorigen Säure wird in der Nähe der Eintrittsstelle des Wollfaserbandes in den Behälter eingespeist und fließt in Durchzugsrichtung des Faserbandes; in der Nähe der Austrittsstelle für das Faserband ist sie verbraucht.

Die Erfindung wird nun anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.

Ein U-förmiger Behandlungsbehälter 1 mit Mantel 2 wird von einer nicht bis zum Boden reichenden Trennwand 3 in zwei Schenkel 20 und 21 geteilt.

Unterhalb der Trennwand 3 ist eine Umlenkrolle 4 angeordnet Oberhalb des Behandlungsbehälters 1 befinden sich Walzen 5 und 6, die so angeordnet sind, daß eine gedachte Tangente, die die Umlenkrolle 4 und die Walze 5 bzw. die Umlenkrolle 4 und die Walze 6 berührt, um nicht mehr als 10° von der Senkrechten abweicht Der Schenkel 20 des Behandlungsbehälters 1 weist an seinem oberen Ende einen Eirlaufstutzen 7 und der Schenkel 21 einen etwas tiefer angeordneten Auslaufstutzen 8 für die Behandlungsflüssigkeit auf. Die beiden Stutzen 7 und 8 sind mindestens 1 m über der Achse der Umlenkrolle 4 angeordnet, damit die ausreichende Badtiefe sichergestellt ist

Ein Wollfaserband wird zwischen zwei gitterartige, endlose Transportbänder 9 und 12 eingelegt und auf diese Weise durch das Bad transportiert Hierdurch wird die Wolle keinen Zugspannungen unterworfen, während gleichzeitig der freie Zutritt der Behandlungsflüssigkeit zu den Wollfasern sichergestellt ist

Für die Verwendung der Transportbänder 9, 12 sind weitere Führungsrollen 10 und 11 sowie Walzen 13 und 14 vorgesehen. Bei der gezeigten Vorrichtung läuft das eine Transportband 9 um die unteren Walzen 5 und 6, die Umlenkrolle 4 und die Führungsrollen 10 und 11. Das andere Transportband 12 läuft um die oberen Walzen 13 und 14, an den unteren Walzen 5 und 6 entlang und um die Umlenkrolle 4. Das Wollfaserband wird durch das Walzenpaar 5, 14 zwischen die beiden Transportbänder 9, 12 eingeführt und von diesen im ersten Schenkel 20 im wesentlichen senkrecht nach unten, um die Umlenkrolle 4 herum und im zweiten Schenkel 21 im wesentlichen senkrecht nach oben und zwischen das Walzenpaar 6,13 herausgeführt

Der Einlaufstutzen 7 ist etwas oberhalb des Auslaufstutzens 8 angeordnet. Beide Stutzen sind mit nicht gezeigten Ventilen versehen, um sowohl den Einlauf als auch den Auslauf zu regeln. Wenn die Vorrichtung arbeitet, enthält der Behandlungsbehälter 1 die Behandlungsflüssigkeit 15, wobei der Flüssigkeitsspiegel 16 im Einlaufschenkel höher liegt als der Flüssigkeitsspiegel 17 im Auslaufschenkel. Es ergibt sich auf diese Weise eine konstante Strömung der Flüssigkeit vom Einlaufstutzen 7 durch den ersten Schenkel 20 hinunter und den zweiten Schenkel 21 hinauf bis zum Auslaufstutzen 8.

Die Breite des Bades bzw. des Behandlungsbehälters 1 kann beliebig gewählt werden, je nach der Anzahl Wollfaserbänder, die in dem Bad behandelt werden soll.

Die Durchzugsgeschwindigkeit des Wollfaserbandes wird durch die Laufgeschwindigkeit der Transportbänder 9, 12 geregelt. Die Walzen 5 und 14 oder andere entsprechende Walzen werden durch einen Elektromotor oder auf andere Weise angetrieben. Selbstverständlich müssen die Transportbänder 9 und 12 mit der gleichen Geschwindigkeit laufen, damit die Wollfaserbänder nicht beschädigt werden.

Das im zweiten Schenkel 21 nach oben geführte Faserband gelangt zwischen die Walzen 6 und 13, die zweckmäßigerweise so nahe beieinander angeordnet sind, daß überschüssige Behandlungsflüssigkeit aus dem Wollfaserband abgequetscht wird. Dabei fließt die überschüssige Flüssigkeit in den Behandlungsbehälter 1 zurück. An der Flüssigkeitsoberfläche 17 im zweiten Schenkel 21 ist deshalb die Behandlungsflüssigkeit weitgehend erschöpft und wird über den Auslaufstutzen 8 abgezogen und verworfen. Die über den Einlaufstutzen 7 eingespeiste Lösung hingegen ist die frische Behandlungsflüssigkeit mit den gewünschten Merkma-

len hinsichtlich Konzentration, pH-Wert und Temperatur.

Mit Hilfe der Ventile im Einlaufstutzen 7 und dem Auslaufstutzen 8 wird der Flüssigkeitsspiegel 16 im linken Schenkel 20 mindestens 1 m über der Rotationsachse der Umlenkrolle 4 am Boden des Behandlungsbehälters 1 gehalten. Das im wesentlichen vertikal nach unten geführte Wollfaserband taucht somit mindestens 1 m tief in die Behandlungsflüssigkeit ein.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

50 kg Faserband aus gekämmter Wolle — 64er Qualität, Bandgewicht 12,4 g/m — wurden in Form von 24 parallelen Faserbändern mit einer Geschwindigkeit von 18 cm/s durch die gezeigte Vorrichtung geführt. Die Behandlungsflüssigkeit war eine Lösung aus unterchloriger Säure mit 0,10% verfügbarem Chlor, Temperatur 8° C, die in dem Maße kontinuierlich nachgespeist wurde, in dem verbrauchte Behandlungsflüssigkeit abgezogen wurde. Das behandelte Wollmaterial wurde abgequetscht, gespült und getrocknet. Es erwies sich als ausgezeichnet und gleichmäßig schrumpffest, wie die Standdard-Waschtests und Färbetests ergaben.

Beispiel 2

ίο 50 kg Faserband aus gekämmter Wolle — 60er Qualität, Bandgewicht 34,48 g/m — wurden in Form von 20 parallelen Faserbändern mit einer Geschwindigkeit von 18 cm/s durch die Behandlungsflüssigkeit geführt (Badtemperatur 1O⁰C, Lösung aus unterchloriger Säure mit 0,12% verfügbarem Chlor). Sie wurde kontinuierlich nach Maßgabe des Verbrauchs nachgespeist. Das behandelte Wollmaterial erwies sich als gleichmäßig schrumpffest ausgerüstet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schrumpf festausrüsten von Wollfaserbändern in einer wäßrigen Behandlungsflüssigkeit mit pH-Wert 2,0 bis 2,6 und bei einer Temperatur von 6 bis 20⁰C, bei dem als Behandlungsflüssigkeit eine wäßrige Lösung der unterchlorigen Säure verwendet, das Wollmaterial anschließend abgequetscht, gewaschen und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Wollmaterial in im wesentlichen senkrechter Richtung mit einer Abweichung von nicht mehr als 10° von der Senkrechten mindestens einen Meter tief in die Behandlungsflüssigkeit eintaucht und eine Durchzugsgeschwindigkeit von 7 bis 25 cm/s einhält

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem U-förmigen Bohandlungsbehälter mit einer nicht bis zum Boden reichenden, senkrechten Trennwand, unterhalb welcher eine Umienkrolle mit horizontaler Achse angeordnet ist, und mit sich um horizontale Achsen drehende Einzugs- und Abzugswalzen, die oberhalb der beiden Schenkel des Behandlungsbehälters vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugs- und Abzugswalzen aus Walzenpaaren (5, 14 bzw. 6, 13) bestehen und unterhalb des Behandlungsbehälters (1) sich ebenfalls um sine horizontale Achse drehende Führungsrollen (10,11) vorgesehen sind, wobei ein erstes endloses Transportband (9) um die unteren Walzen (5, 6) der Walzenpaare (5,14 bzw. 6,13), um die Umlenkrolle (4) und um die Führungsrollen (10, 11) und ein zweites endloses Transportband (12) um die oberen Walzen (13, 14) der Walzenpaare (5, 14 bzw. 6, 13) und um die Umlenkrolle (4) geführt ist, und daß der Behandlungsbehälter (1) einen Einlauf stutzen (7) am oberen Ende des einen Schenkels (20) und einen tiefer angeordneten, von der Umlenkrolle (4) in einem Abstand von mindestens 1 m entfernten Auslaufstutzen (8) für die Behandlungsflüssigkek im anderen Schenkel (21) aufweist sowie Mittel zum Einhalten eines jeweils vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels in den beiden Schenkeln (20,21).