DE2939767A1

DE2939767A1 - Kontinuierliches verfahren zum gleichmaessigen schaumbehandeln von textilen flaechengebilden und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE2939767A1
Application number: DE19792939767
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Manfred 5023 Weiden Pabst
Original assignee: FA A MONFORTS; Fa A Monforts 4050 Moenchengladbach; A Monforts Maschinenfabrik
Current assignee: A Monforts GmbH and Co
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1981-04-09
Also published as: JPS6348984B2; JPS5658057A; BR8006263A; US4349930A

Description

A. MONFORTS 3 4050 Mönchengladbach

Schwalmstraße von Creytz/Vm

28. September 1979

Patentanmeldung Pat 7906

"Kontinuierliches Verfahren zum gleichmäßigen Schaumbehandeln von textlien Flächengebilden und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens"

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum gleichmäßigen Schaumbehandeln von textlien Flächengebilden, bei dem eine zum Ausrüsten und/oder Färben vorgesehene, verschäumte Behandlungsflotte auf das Flächengebilde aufgebracht und dieses dann einem Unterdruck ausgesetzt wird. Je nach Art des Behandlungsmittels kann sich an das Aufbringen und das darauf folgende Zerstören des Schaums ein Fixieren des Behandlungsmittels auf dem Textilgut anschließen. Als Behandlungsmittel kommen Veredlungsmittel aller Art, wie Farbstoffe, Natur- und Kunst-Harze und dgl., in Frage, insoweit diese Stoffe, insbesondere bei wässriger Lösung, überhaupt zu verschäumen sind. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.

Beim Auftragen, zum Beispiel Aufräkeln, eines Behandlungsmittels auf eine textile Stoffbahn ist man bestrebt, die Menge der Behandlungsflotte relativ zum Gewicht des Flächengebildes möglichst minimal und damit die Konzentration der Behandlungsflotte an Behandlungsmittel möglichst groß zu halten. Durch ein solches Minimalisieren des Auf-

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trage, durch welches die Qualität der Behandlung und insbesondere die Gleichverteilung des Behandlungsmittels in der Stoffbahn natürlich nicht leiden dürfen, soll unter anderem erreicht werden, daß einzelne Bearbeitungsschritte, wie das Austreiben, insbesondere durch Abquetschen, eines Überschusses an Behandlungsmittel wegfallen, und Trocknungskosten sowie gegebenenfalls Abwasserkosten gesenkt werden.

Ein Verfahren zum minimalen Behandlungsmittelauftrag ist in der DE-AS 22 14- 577 beschrieben. Hiernach wird das Behandlungsmittel zunächst mit Hilfe eines gasförmigen Treibmittels verschäumt und der Schaum dann in Form einer Schicht auf das Textilgut aufgetragen. Es folgt das Herbeiführen des Zerfalls des Schaumes und daran anschließend ein Fixieren der mit dem Schaum aufgebrachten Stoffe auf dem Textilgut. Der Zerfall soll dabei ohne Einsaugen des Schaums in das Textilgut mit Hilfe von schaumzerstörenden Mitteln oder durch die Zusammensetzung des Schaumes selbst herbeigeführt werden. Dieser im wesentlichen durch chemische Hilfsmittel bewirkte Schaumzerfall findet Jedoch nicht augenblicklich sondern nur innerhalb einer gewissen Mindestzeit und dann auch nur mit einer gewissen Halbwertzeit, also nicht vollständig, statt.

Die mit der Schaumzerstörung zusammenhängenden Probleme lassen sich bei dem Verfahren eingangs genannter Art und minimalstem Auftrag dadurch beseitigen, daß der in der Kegel aus Bläschen mit etwa 0,001 bis 0,1 mm Durchmesser bestehende Schaum bei der Unterdruckbehandlung durch Wahl der Stärke des Unterdrucks ohne wesentliche Durchströmung vollkommen zerstört wird, d. h., daß das beschäumte Flächengebilde, vorzugsweise bei einseitiger luftdichter Abdeckung, durch einen Unterdruckraum ge-

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führt wird, dessen Unterdruck (z. B. 0,01 bar bis 0,1 bar absolut) klein gegen den Innendruck (ca. 1 bar) der Schaumbläschen ist. Diese Verfahrensweise läßt sich ausführen, indem das Flächengebilde auf der mit dem beschäumten Behandlungsmittel beschichteten Fläche (einseitig) luftdicht mit Hilfe einer flexiblen Deckschicht abgedeckt und auf der gegenüberliegenden Fläche bei Anlage an einer luftdurchlässigen Stützschicht dem im wesentlichen wie ein Vakuum auf die Schaumbläschen wirkenden Unterdruck ausgesetzt wird. Bei der luftdurchlässigen Stützschicht kann es sich beispielsweise um einen auf der Innenseite an einen Vakuumraum angeschlossenen Zylindermantel handeln. Insbesondere in diesem Falle kann die luftundurchlässige, flexible Deckschicht ein, vorzugsweise endloser, um den Zylinder bei Anlage an dem Zylindermantel umlaufender Mitläufer sein. Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Prinzip eine Vorrichtung verwendet werden, wie sie in der DE-AS 25 02 149 beschrieben ist, wobei jedoch eine feinkapillare Deckschicht auf dem die Trommel umgebenden stützenden Drahtnetz entfallen soll.

Bei Verwendung einer solchen oder anderen Art eines Abstützen s bzw. Einpressens der Stoffbahn zwischen einer luftundurchlässigen Deckschicht und einer luftdurchlässigen, an ein Vakuum anzuschließenden Stützschicht besteht ein Problem darin zu verhindern, daß sich - etwa gemäß DE-OS 27 15 862 aufgerakelter - Schaum dort zurückstaut oder aufstaut, wo das Flächengebilde mit der luftundurchlässigen Deckschicht zusammenläuft. Unabhängig davon, ob der Schaum beispielsweise bei der Vorrichtung mit der von innen her evakuierten und außen von einem luftundurchlässigen Mitläufer wenigstens teilweise umschlungenen Trommel unmittelbar auf die zu behandelnde Stoffbahn oder zunächst auf den Mitläufer und nach dem

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Zusammen lauf en von Mitläufer und Stoffbahn an der entsprechenden Einlauffuge auf die Stoffbahn übertragen wird, kann die Gleichmäßigkeit der Schaumverteilung beim Einlaufen des Schaums in die am Umfang der Trommel zwischen dem Mitläufer und der Stoffbahn gebildete Einlauffuge leiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten Verfahren eine ursprünglich, zum Beispiel durch Aufräkeln, erzielte Gleichmäßigkeit eines Schaumauftrages bis zum Zerfall der Schaumbläschen zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Schaum unter Ansaugung an das zu beschäumende Plächengebilde zusammen mit diesem in einen einen gegenüber dem Innendruck der Bläschen des Schaums kleinen Druck aufweisenden Unterdruckraum eingeführt wird. Wie das folgende zeigt, ist der Unterdruckraum dabei vorzugsweise als eine sich flächig teilweise um den Umfang einer Zylindertrommel erstreckende Quetschfuge ausgebildet.

Bei Verwendung einer Vorrichtung ähnlich derjenigen gemäß DE-AS 25 02 149 - jedoch ohne die feinkapillare Deckschicht auf dem die Trommel umgebenden, stützenden Drahtnetz - besteht die Lösung insbesondere darin, daß beim Auftragen des Schaums unmittelbar auf das Flächengebilde oder auf einen mit dem Flächengebilde gleichlaufend flächig an einer Einlauffuge in Berührung zu bringenden, luftundurchlässigen Mitläufer und vor der durch einen gegenüber dem Innendruck der Bläschen des Schaums kleinen Unterdruck erzwungenen Zerstörung des Schaumes von dem Flächengebilde her bereits kurz vor der Einlauffuge zum Unterdruckraum ein Saugzug auf den Schaum ausgeübt wird.

Letztlich wird also erfindungsgemäß zum Erzielen der gewünschten Wirkung etwas getan, was bei der aus der

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DE-AS 25 02 14-9 bekannten Maschine zur Energieersparnis verhindert werden sollte, nämlich eine Verbindung der nicht vom Mitläufer bedeckten Teile des Trommelumfangs mit der Vakuumpumpe. Durch den erfindungsgeraäß in Richtung auf das zu beschäumende Flächengebilde wirkenden, relativ geringen Saugzug wird der Schaum jedoch an letzteres angedrückt bzw. von der Stoffbahn festgehalten, so daß der Schaum ohne Schwierigkeit und vor allem so gleichmäßig, wie er aufgetragen worden war, in die Fuge zwischen der Stoffbahn und Mitläufer gezogen werden kann.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß unabhängig davon, ob der Schaum beim Einlauf in den Spalt bzw. die Fuge zwischen Mitläufer und Flächengebilde bereits auf der Stoffbahn oder noch auf dem Mitläufer war, ein Sog bzw. eine Strömung in Richtung Flächengebilde ausgeübt und dadurch jeder Ansatz eines Schaumrückstaus sofort erstickt wird. Durch die Erfindung ist es demgemäß möglich, eine Schaumschicht vollkommen gleichmäßig in eine Quetschfuge zu bringen, welche sich über einen Teil des Umfangs einer von innen evakuierten Trommel erstreckt. Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein luftundurchlässiger Mitläufer verwendet und über eine an der Oberfläche eine mit Unterdruck beaufschlagte Stützschicht aufweisende Trommel geführt wird, daß man das zwischen der über den Mantel der Trommel liegenden Stützschicht und dem Mitläufer zu führende Flächengebilde bereits wesentlich vor dem Mitläufer auf die Stützschicht auflaufen läßt und daß vor dem vor der Auflauflinie des Mitläufers gelegenen Umfangsabschnitt des Trommelmantels ein Saugdruck in Richtung auf den Mitläufer sowie gegebenenfalls den darauf liegenden Schaum ausgeübt wird.

Während bei einer Trommel der beschriebenen Art bisher normalerweise angestrebt wird, den von dem luftundurchlässigen Mitläufer nicht bedeckten Sektor des Trommelum-

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fangs nicht mit dem von innen her wirkenden Unterdruck zu beaufschlagen, um die entsprechende Vakuumpumpe möglichst wenig zu belasten, wird erfindungsgemäß wenigstens ein Teil dieses Sektors auf die entsprechende Vakuumpumpe geschaltet, um zu erreichen, daß ein Schaumrück- bzw. Aufstau vor der Einlauffuge nicht aufwachsen kann. Durch Inkaufnahme eines scheinbaren Nachteils wird erfindungsgemäß die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung also erst sichergestellt. Es sei aber darauf hingewiesen, daß der Schaum im Bereich vor der Einlauffuge nicht wesentlich in das Volumen der betreffenden Stoffbahn eingesaugt werden soll, vielmehr genügt es, wenn er lediglich für das Einbringen in den sich anschließenden Unterdruckraum ausreichend festgehalten wird. Es ist daher nur eine entsprechend kleine, eine wesentliche Durchströmung, d. h. Einsaugung des Schaums in die Stoffbahn hinein, noch nicht hervorrufende Saugkraft im Bereich vor der Einlauffuge erforderlich. Eine energieaufwendige Luftförderung, wie sie etwa in der aus der DE-OS 24- 02 342 bekannten Vorrichtung im Zusammenhang mit dem Beschäumen stattfindet, wird also bei dem o-findungsgemäßen Verfahren nicht gebraucht. Das Einbringen des Schaums in das Volumen der Stoffbahn und vor allem auch das Zerstören der Schaumbläschen erfolgt nämlich erfindungsgemäß im Gegensatz zum Bekannten erst in dem sich anschließenden Unterdruckraum und zwar praktisch ohne Durchströmung, also mit erheblich weniger Energieaufwand als früher. Bei der Unterdruckbehandlung mit einseitiger luftdichter Abdeckung der Stoffbahn wird der Schaum praktisch augenblicklich zerstört, gleichzeitig werden mit der Zerstörung des Schaums die Einzelelemente bzw. Fasern der Stoffbahn - bis zur vorgegebenen räumlichen Tiefe innerhalb der Stoffbahndicke - durch die infolge des Unterdrucks aufgehenden Schaumbläschen benetzt.

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Anhand der scheraatischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens; und

Pig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs A von Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gekennzeichnet durch einen Zylindermantel 1 mit einer Vielzahl von auf der Zylinderinnenseite 2 zum Erzeugen eines Unterdrucks an einen Unterdruckraum bzw. eine nicht gezeichnete Vakuumpumpe über beispielsweise parallel zur Zylinderachse 3 verlaufende Leitungen 4- anzuschließenden Löchern 5, einer den Unterdruck auf der Trommeloberfläche vergleichmäßigenden Stützschicht 7 und einem luftundurchlässigen, durch den Unterdruck an die Zylinderoberfläche bzw. Stützschicht 7 anzupressenden, endlos geführten Mitläufer 8 mit Einlauffeld, wobei das zu behandelnde textile Flächengebilde 9 an der Trommeloberfläche 6 zwischen dem Mitläufer 8 und der Stützschicht 7 zu führen ist. Der Mitläufer 8 läuft über Rollen 10 und 11 einerseits und die Oberfläche 6 des Zylindermantels 1 andererseits. Zweckmäßig werden nur diejenigen Leitungen 4- zum Zuführen des Unterdrucks an die Oberfläche des Zylindermantels 1 mit der nicht gezeichneten Vakuumpumpe verbunden, die zum Beaufschlagen des vom Mitläufer 8 abgedeckten Bereichs der Trommeloberfläche 6 jeweils - d. h. bei Umlauf des Zylinders - vorgesehen sind. Gemäß Fig. 1 wäre nach dieser Regel der mit <* +- β bezeichnete Sektor des Umfangs des Zylindermantels 1 nicht mit dem Unterdruck zu beaufschlagen, d. h. die diesem Sektor des Zylinderumfangs zugehörigen Leitungen 4 wären über einen umlaufenden Steuerkopf von der Verbindung zum Unterdruckraum bzw. zur Vakuumpumpe abzukuppeln . /Q

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Gemäß Ausführungsbeispiel wird das zu behandelnde textile Flächengebilde 9 über eine Rolle 12 zwischen die Stützschicht 7 an der Oberfläche 6 und dem Mitläufer 8 eingeführt sowie über Rollen 11 und 13 aus der Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens heraus, zum Beispiel zu einem Abtafler, gebracht.

Vorteilhaft kann es sein, den zum Behandeln des Flächengebildes 9 vorgesehenen Schaum, bei dem es sich sowohl um ein Färbemittel als auch um ein anderes Behandlungsmittel handeln kann, nicht unmittelbar auf das Flächengebilde 9 sondern zunächst, vorzugsweise im Bereich einer Rolle 10, auf den Mitläufer 8 aufzubringen. Beispielsweise kann der Schaum mit Hilfe einer sich parallel zur Achse der Rolle 10 erstreckenden Schlitzdüse 15 auf den Mitläufer 8 aufgetragen werden. Zum Vergleichmäßigen des Schaums ist dann eine Rakel 16 geeignet.

Von der Auftragstelle an der Rakel 16 wandert der Schaum 17 zusammen mit dem Mitläufer 8 zu der Einlauffuge, an der der Mitläufer 8 mit dem Flächengebilde 9 an der Oberfläche 6 des Zylindermantels 1 zusammentrifft bzw. -läuft und soll beim bzw. nach dem Zusammenlaufen auf das Flächengebilde 9 übertragen werden. Je nach Wahl der Dicke der aufgetragenen Schaumschicht 17 läßt sich dabei in der eingangs beschriebenen Weise ein vollständiges oder einen Teil der Schichtdicke des Flächengebildes 9 umfassendes gleichmäßiges Durchfärben der zu behandelnden Ware erzielen. Das Eindringen des Schaums 17 in das Flächengebilde 9 erfolgt im wesentlichen dadurch, daß er zusammen mit dem Flächengebilde 9 in ein Vakuum gebracht wird, dessen Restdruck so gering ist, daß ein praktisch augenblickliches, zumindest Jedoch bis zum Ablauf des Flächengebildes 9 von der Oberfläche 8 vollkommenes Zerfallen bzw. Zerstören aller Schaumbläschen gewährleistet ist. Wegen des Unterdrucks dehnen sich die im

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Innern im wesentlichen Normaldruck aufweisenden Schaumbläschen vor dem Zerplatzen zunächst stark aus, wobei sie ,jedoch nicht in Richtung auf den undurchlässigen Mitläufer 8 sondern nur in Richtung auf das Innere des Flächengebildes 9 Bewegungsfreiheit haben und letzteres demgemäß mit einer der Schichtdicke des aufgebrachten Schaums entsprechenden Tiefe benetzen.

Unabhängig davon, ob bei dem Verfahren der Schaum sofort auf das Flächengebilde 9 oder zunächst auf den Mitläufer 8 aufgetragen wird, besteht in dem Bereich unmittelbar vor der Einlauffuge, wo der Mitläufer 8 mit dem Flächengebilde 9 zusammenläuft, die Gefahr eines Aufstauens bzw. Zurückstauen s des Schaums, so daß der Schaumauftrag nicht immer ohne weiteres zu kontrollieren ist. Erfindungsgemäß wird daher der vom Innern des Zylinders her wirkende Unterdruck bereits auf einen in der Zeichnung mit ß bezeichneten, vom Mitläufer 8 nicht abgedeckten Sektor des Umfangs des Zylindermantels 1 vor dem Zusammenlaufen von Mitläufer und Flächengebilde geschaltet, so daß der an das Flächengebilde 9 heranzubringende bzw. bereits auf diesem liegende Schaum schon in diesem Einlaufbereich an das Textilgut angezogen wird. Dadurch läßt sich ein Aufstauen bzw. Zurückstauen des Schaums vor der genannten Einlauffuge vermeiden.

Die unmittelbar auf der Oberfläche 6 des Zylindermantels 1 zweckmäßig anzuordnende Stützschicht 7 hat den Zweck, eine Gleichverteilung des durch die Löcher 5 an die Oberfläche 6 des Zylindermantels 1 geleiteten Unterdrucks zu erreichen. Es kann sich bei dieser Stützschicht 7 zum Beispiel um ein über Stege 18 mit der Oberfläche 6 verbundenes Drahtnetzgewebe handeln. Die Stege 18 sollen dabei im wesentlichen parallel zur Achse 3 des Zylindermantels 1 verrlaufen, um das Entstehen eines Saugzugs in Umfangsrichtung des Zylinders zu verhindern.

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Claims

Pat 7906 i6 A. MONFORTS "Kontinuierliches Verfahren zum gleichmäßigen Schaumbehandeln von textlien Flächengebilden und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens" Patentansprüche

1. Kontinuierliches Verfahren zum gleichmäßigen Schaumbehandeln von textlien Flächengebilden, bei dem eine zum Ausrüsten und/oder Färben vorgesehene, verschäumte Behandlungsflotte auf das Flächengebilde aufgebracht und dieses dann einem Unterdruck ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum (17) unter Ansaugung an das zu beschäumende Flächengebilde (9) zusammen mit diesem in einen einen gegenüber dem Innendruck der Bläschen des Schaums kleinen Druck aufweisenden Unterdruckraum eingeführt wird. /

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftragen des Schaums (17) unmittelbar auf das Flächengebilde (9) oder auf einen mit dem Flächengebilde (9) gleichlaufend flächig vor einer Einlauffuge in Berührung zu bringenden, luftundurchlässigen Mitläufer (8) und vor dem vollständigen Zerstören des Schaums (17) durch einen gegenüber dem Innendruck der Bläschen des Schaums kleinen Unterdruck von dem Flächengebilde her bereits vor der zum Unterdruckraum führenden Ein lauf fuge ein Saugzug auf den Schaum ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Saugzugs so gewählt wird, daß ein Schaumtransport in das Flächengebilde (9) hinein und ein Zerstören des Schaums (17) im wesentlichen noch nicht erfolgen.

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ORIGINAL INSPECTED

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4·. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein luftdurchlässiger Mitläufer (8) verwendet und über eine an der Oberfläche eine mit Unterdruck beaufschlagte Stützschicht (7) aufweisende Trommel (1) geführt wird, daß man das zwischen der über dem Mantel der Trommel (1) liegenden Stützschicht (7) und dem Mitläufer (8) zu führende Flächengebilde (9) bereits wesentlich vor dem Mitläufer (8) auf die Stützschicht (7) auflaufen läßt und daß von dem vor der Auflauflinie des Mitläufers (8) gelegenen Umfangsabschnitt des Trommelmantels (1) ein Unterdruck bzw. Saugdruck in Richtung auf den Mitläufer (8) bzw. gegebenenfalls den darauf liegenden Schaum (17) ausgeübt wird.

5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer an ihrer Mantelfläche eine zu evakuierende Stützschicht (7) aufweisenden Trommel (1) sowie eines einen Teil des Trommelumfangs umspannenden luftundurchlässigen Mitläufers (8) zum Führen des Flächengebildes (9) auf der Oberfläche der Stützschicht (7) ein nicht von dem Mitläufer (8) bedeckter aber mit Überdruck zu beaufschlagender Umfangsabschnitt (^) des Trommelmantels vor der Auflauflinie des Mitläufers (8) vorgesehen ist, der bis an die Auflauflinie heranreicht.

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