DE3019286A1

DE3019286A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen behandeln einer stoffbahn

Info

Publication number: DE3019286A1
Application number: DE19803019286
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ishidoshiro; Yoshikazu Sando
Original assignee: Sando Iron Works Co Ltd
Current assignee: Sando Iron Works Co Ltd
Priority date: 1979-05-23
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1980-12-04
Also published as: MX150274A; GB2051159A; DE8013619U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln einer Stoffbahn bzw. von Tuch in einem Hochdruckdämpfer bei erhöhter Temperatur mit Vorbehandlung, Kräuseln, Waschen und Fixieren.

Behandlungen dieser Art von Stoffbahnen, wie Seidigmachen (Seidengriff erzeugen, "silketting"), Kräuseln und Fixieren, einschließlich des Waschens, werden üblicherweise getrennt im Anschluß an eine das Entschlichten, Veredeln und Bleichen umfassende Vorbehandlung ausgeführt. Für solche Behandlungen wird eine z.B. etwa 6000 bis 9000 m lange Stoffbahn mit einem Entschlicht-Mittel getränkt, während etwa 40 Minuten bei etwa 97⁰C in einem ersten "Perble Range"-Apparat (Perble Range ist ein Warenzeichen des Anmelders) zum Entschlichten behandelt, durch mehrere Waschbehälter zum Waschen mit Wasser geführt, mit einem Veredlungsmittel getränkt, wiederum für etwa 40 Minuten in einem zweiten "Perble Range"-Apparat zum Veredeln mit feuchter Hitze behandelt, gewaschen, mit einer Ätzalkali-Lösung getränkt und mehrfach in einer Mangel ausgequetscht sowie dann bei Führung durch einen Spannrahmen zum Seidigmachen gewaschen.

Es wird also eine Reihe von Behandlungsapparaten gebraucht, und da die einzelne Behandlung relativ lange Zeit erfordert, dauert der ganze Vorgang etwa zwei bis drei Stunden. Die Leistungsfähigkeit der Anlage ist also schlecht. Außerdem werden ungeheure Mengen an Wärmeenergie und Wasser benötigt. - " ■

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung im Sinne

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einer wirkungsvolleren und vor allem schnelleren Arbeitsweise zu verbessern. Für das Verfahren besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß eine mit einer Ätzalkali enthaltenden, wässrigen Lösung getränkte Stoffbahn während ihres Weitertransports mit feuchter Hitze behandelt wird, daß im Kreislauf bewegte, bei Bedarf erneuerte, heiße Waschlösung aus einer Vielzahl zickzackförmig abwechselnd zu beiden Seiten der Bahn angeordneter Strahldüsen auf die Stoffbahn gesprüht wird, daß die Stoffbahn dabei fortlaufend durch einen zwischen einem Paar endloser parallel zueinander und horizontal übereinander laufender Förderbänder gebildeten Spalt geführt wird und daß die Stoffbahn zum Kühlen durch kaltes Wasser geleitet wird.

Für die Vorrichtung besteht die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe darin, daß der Dämpfer mit

a) einer dem fortlaufenden Weiterführen der Stoffbahn dienenden Stofführung;

b) einem Paar endloser, netzförmiger, parallel zueinander und horizontal übereinander angeordneter sowie zwischen sich einen für den Durchlauf der Stoffbahn vorgesehenen Spalt bildender Förderbänder zum Bewegen der Stoffbahn;

c) einer Vielzahl zickzackförmig abwechselnd oberhalb und unterhalb des Spalts außerhalb des jeweiligen Förderbandes angeordneter Strahldüsen zum Hindurchsprühen heißer, im Kreislauf bei gelegentlicher Erneuerung geförderter Waschlösung durch die Förderbänder auf die Stoffbahn; und

d) einem zum kontinuierlichen Hindurchführen der Stoffbahn ausgebildeten Kühlbehälter

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ausgestattet ist.

Durch die Erfindung wird also unter Verwendung eines kompakten Hochdruckdämpfers für das Verfahren und die Vorrichtung erreicht, daß eine Stoffbahn kontinuierlich in sehr wirkungsvoller Weise in etwa 10 Sekunden relativ schnell vorzubehandeln, seidig-griffig zu machen, zu kräuseln, zu waschen und zu fixieren ist. Da die Ätzalkali enthaltende Waschlösung im Kreislauf auf die Stoffbahn gestrahlt bzw. gesprüht wird, ergibt sich - wie weiter unten im einzelnen erläutert wird - nicht nur ein sehr wirkungsvolles Waschen sondern auch ein gleichmäßiges und angemessenes Kräuseln des Tuchs. Bei Anwendung der Erfindung läßt sich also eine Stoffbahn mit ausgezeichnetem Griff und Fülle unter Einsparung von Wärmeenergie und Wasser herstellen. Das Verfahren ist für die Massenproduktion geeignet.

Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zürn kontinuierlichen Behandeln einer Stoffbahn? und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung.

In der Zeichnung werden dargestellt: ein insgesamt mit 1 bezeichneter Dämpfer mit Einlaß 2 und Auslaß 3; eine Einlaßschleuse 4 mit einem Paar Abdichtwalzen 4^ aus Gummi, einem Trog 4₂ zur Flüssigkeitsabdichtung sowie Quetschwalzen 4-rj eine Auslaßschleuse 5 mit einem Paar Abdichtwalzen 5-i aus Gummi und ein Trog 5₂ ^zum langsamen Abkühlen; eine zu behandelnde Stoffbahn 6; mehrere Leit-

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walzen 7; ein Paar endloser, netzförmiger Förderbänder 8^ und 8p, .die zwischen sich einen Spalt a "bilden; eine Vielzahl von Strahldüsen 9 und 10 zum Versprühen einerWaschlösung ; Behälter 11 und 12 zum Auffangen der Waschlösung; Dampf düsen 13, 14und 15; mehrere Leitwalzen 16; und Spannrollen

Fig. 1 zeigt einen insgesamt mit 1 bezeichneten Hochdruckdämpfer 1 zum kontinuierlichen Behandeln von Tuch bzw. einer Stoffbahn 6 unter feuchter Hitze bei erhöhter Temperatur. Der Dämpfer 1 besitzt einen Einlaß 2 mit Einlaßschleuse 4 und einen Auslaß 3 mit 'Auslaßschleuse 5 für die Stoffbahn 6. Die Schleusen dienen dazu, eine Stoffbahn durch den Dämpfer 1 hindurchzubewegen und gleichzeitig das Dämpferinnere nach außen gegen Lecks an feuchter Hitze und Temperatur abzudichten« Die Einlaßschleuse 4 besteht aus einem Paar gegeneinander gepreßter Abdichtwalzen 4^ aus Gummi, einem auf der Innenseite der Abdichtwalzen angeordneten Trog.4o für eine Dichtflüssigkeit und mehreren Quetschwalzen 4,. Die Auslaßschleuse 5 besitzt ein Paar gegeneinander gepreßter Abdichtwalzen 5^ aus Gummi und auf der Innenseite der Abdichtwalzen einen Trog 5₂ ^ZUI& langsamen Abkühlen der zu behandelnden Stoffbahn 6.

Gemäß Figur 1 wird im oberen Teil des Dämpfers 1 eine Vielzahl von Leitwalzen 8 horizontal so angeordnet, daß eine Stoffbahn 6 spannungsfrei kontinuierlich zu führen ist. Mit 15 sind Dampfdüsen bezeichnet, mit Hilfe derer Dampf auf die über die Leitwalzen 7 laufende Stoffbahn 6 zu blasen ist.

Durch ein Paar endloser, netzförmiger Förderbänder Q^ und 8«,..- die parallel zueinander und horizontal übereinander unterhalb des Bereichs der Leitwalzen 7 mit da-

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zwischen verbleibendem Spalt a verlaufen, wird ein Stoffbahn-Kanal gebildet. Die obere Fläche des oberen Förderbandes 8. dient auch zum spannungslosen Transport des Stoffs. Mit 9 wird eine Vielzahl zickzackförmig abwechselnd oberhalb und unterhalb des Spalts a außerhalb des jeweiligen Förderbandes 8^, 8„ angeordneter Strahldüsen zum Sprühen heißer Waschlösung durch die Förderbänder auf die Stoffbahn bezeichnet. Am Ende des Stoffdurchlaufs innerhalb des Dämpfers 1 befinden sich mehrere Strahldüsen 10 (in der Zeichnung vier Düsen) längs beider Seiten außerhalb des Spaltes a. Die von den Strahldüsen 9 und 10 abgespülte Waschlösung wird in den Behältern 11 bzw. 12 aufgegangen und im Kreislauf zu den Düsen 9 und 10 mit Hilfe einer (nicht gezeichneten) Pumpe - bei gelegentlicher Erneuerung - geführt. Den zum Auffangen der Waschlösung dienenden Behältern 11 und 12 sind Dampfdüsen 13 und 14 zugeordnet. .

Das kontinuierliche Behandeln einer Stoffbahn mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt auf folgende Weise: Zuerst wird das Innere des Dämpfers 1 bei feuchter Hitze auf eine Temperatur zwischen etwa 120 und 155°C gebracht; der als Flüssigschleuse dienende Trog 4₂ wird mit einer gewünschten Behandlungslösung gefüllt; der zum langsamen Abkühlen dienende Trog 5₂ wird mit Kühlwasser gefüllt* Als Behandlungslösung wird normalerweise eine wässrige Ätzalkalilösung verwendet. Zum gleichzeitigen Bleichen des Tuchs wird Thioharnstoff hinzugefügt. Die zur Aufnahme des Waschwassers vorgesehenen Behälter 11 und 12 werden mit Frischwasser gefüllt und ihre Temperaturen durch Einsprühen von Dampf aus den Dampfdüsen 13 und 14 im Bereich-zwischen etwa 120 und 155°C gehalten.

Alsdann wird die beispielsweise aus Baumwollgarn bestehende

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Stoffbahn kontinuierlich in den Dämpfer 1 eingeführt. Der Stoff wird in dem als Flüssigschleuse dienenden Trog 4₂ mit einer Ätzalkali enthaltenden Behandlungslösung getränkt und läuft dann kontinuierlich über die Leitwalzen 7 und weiter ohne Spannung über die Oberseite des oberen netzförmigen Förderbandes 8.; dabei wird der Stoff mit feuchter Hitze bei erhöhter Temperatur behandelt. Damit ist die Behandlung in feuchter Hitze als Vorbehandlung des Stoffes beendet.

Die Stoffbahn wird dann weiter fortlaufend durch den zwischen den netzförmigen Förderbändern 8. und 8« gebildeten Spalt a mit der Laufgeschwindigkeit der Förderbänder weiterbewegt. Dabei.wird auf die Stoffbahn der Strahldruck der heißen Waschlösung von beiden Seiten her abwechselnd zickzackförmig ausgeübt. Die Waschlösung wird im Kreislauf mit gelegentlicher Erneuerung über die Strahldüsen 9 gefördert. Als Folge des von der Waschlösung von beiden Seiten her zickzackförmig bzw. abwechselnd auf die Stoffbahn ausgeübten Strahldrucks wird die Stoffbahn auf einem schlaqgenlinienförmigen Weg vorwärtsbewegt und dabei starken Schlag- und Kräuselkräften ausgesetzt, so daß die Waschlösung bis zum Innern der das Tuch bildenden Garne vordringt bzw. diffundiert. Die Stoffbahn wird daher einerseits wirkungsvoll entschlichtet, veredelt und gewaschen und andererseits ausreichend gekräuselt.

Die in dem Aufnahmebehälter 11 gesammelte Waschlösung enthält neben Ätzalkali Verunreinigungen wie Wachs, Protein, Pektin und Asche, die aus dem Stoff insbesondere dann herausgelöst werden, wenn dieser aus Baumwollgarnen oder ähnlichem besteht. Zum Verbessern des Wasch-, Entschlicht- und Veredlungseffekts hat die Waschlösung daher Eigenschaften von Seife oder Detergentien.

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Im einzelnen kommen insbesondere in Frage:

Wachs: Baumwolle enthält 0,4 bis 0,5% Wachs. Wachs wird durch die Reaktion mit Ätzalkali in Fettsäuren und Alkohole umgesetzt; die so gebildeten Fettsäuren verbinden sich mit Ätzalkali zu Seife.

Protein: Baumwolle enthält 0,3 bis 0,4% Protein; 80 bis 90% des Proteins werden durch das Behandeln mit einer Ätzalkalilösung gelöst.

Pektin: Pektin ist in Baumwolle mit 0,6 bis 1,2% enthalten und wird mit Hilfe von Ätzalkali durch Verseifung unter Bildung von Alkalipektinat, einer Seife, gelöst.

Asche: Es handelt sich hierbei um Oxide, z.B„ Kaliumoxid, Natriumoxid, Magnesiumoxid und Kalziumoxid, die in Baumwolle mit insgesamt 1 bis 2% enthalten sind und durch Raffinieren zu etwa 70% und durch Bleichen zu etwa 20% entfernt werden.

Durch wiederholtes Zirkulieren der - wie erläutert einen Seifeneffekt aufweisenden Waschlösung wird die Stoffbahn in diesem Verfahrensschritt wirkungsvoll vorgewaschen und gleichzeitig gekräuselt.

Die so ausreichend gekräuselte und vorgewaschene Stoffbahn wird in dem folgenden Verfahrensschritt durch Aufsprühen einer anderen im Kreislauf geförderten heißen Waschlösung auf die Stoffbahn weiterbehandelt. Die letztgenannte Waschlösung wird im Kreislauf bei gelegentlicher Erneuerung aus im Endbereich des Stoffdurchlaufe zwischen den Förderbändern angeordneten Strahldüsen 10 zum Durchführen einer wirkungsvollen Zweitwäsche

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auf den Stoff gesprüht. Dieser wird schließlich fortlaufend durch den Kühlwasser zum Fixieren des Tuchs enthaltenden Trog 5o geführt« Die verschiedenen bisher getrennt ausgeführten Verfahrensschritte, nämlich das Vorbehandeln, Kräuseln und Fixieren der Stoffbahn, werden also auf die angegebene Weise in einer außerordentlich kurzen Zeit von etwa 30 bis 60 Sekunden, wirkungsvoll ausgeführt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Fig. 2. Darin sind die horizontal ange-, ordneten .Leitwalzen 7 von Fig. 4 durch eine Vielzahl zickzackförmig auf und ab für einen Weitertransport unter Vorgegebener Spannung angeordneter Leitwalzen 16 ersetzt. Zum Ausüben einer vorbestimmten Spannung dienen dabei Spannrollen 16'. Die zickzackförmig abwechselnd an beiden Seiten des Stpffbahnweges angeordneten Strahldüsen 9 können wie im zuvor erläuterten Beispiel in zwei Gruppen 9 und 10 unterteilt werden, um die Stoffbahn einer weiteren Wäsche auszusetzen.

Da die Stoffbahn in dieser Vorrichtung unter Spannung mit feuchter Hitze behandelt wird, erfolgt hier gleichzeitig und in ausreichendem Maße die Griffverbesserung (Silketting), Die Vorrichtung nach Fig. 2 ist insbesondere zum Behandeln von Polyesterfasern enthaltenden Stoffbahnen geeignet.

Erfindungsgemäß wird eine mit einer Ätzalkali enthaltenden wässrigen Lösung getränkte Stoffbahn in einem Hochdruckdämpf er bei erhöhter Temperatur mit feuchter Hitze behandelt und dabei fortlaufend mit einer Bahnführung ohne Spannung oder unter vorbestimmter Spannung weitertransportiert und mit im Kreislauf (bei gelegentlicher

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Erneuerung) gefördertem, heißen Wasser in einer oder zwei Stufen besprüht. Das heiße Wasser wird dabei aus einer Vielzahl zickzackförmig abwechselnd oberhalb und unterhalb der Bahnflächen angeordneter Strahldüsen auf die Stoffbahn gespritzt, während die Bahn fortlaufend durch einen zwischen einem Paar endloser, parallel zueinander und horizontal übereinander laufender, netzförmiger Förderbänder gebildeten Spalt mit der Laufgeschwindigkeit der Förderbänder geführt wird. Abschließend wird der Stoff zum Abkühlen fortlaufend durch Kühlwasser gezogen.

Durch das Aufspritzen heißen Wassers auf die Stoffbahn aus zickzackförmig abwechselnd zu beiden Seiten der Bahn angeordneten Düsen wird ein schlangenlinienformiges Weiterführen der Bahn erreicht, während diese starken Schlag- und Kräuselkräften ausgesetzt wird. Dieses doppelte Einwirken führt zugleich zu einem wirkungsvollen Kräuseln und Waschen des Stoffes. Daraus wiederum resultiert ein Tuch mit weichem Griff und vorteilhafter bauschiger Fülle.

Erfindungsgemäß.kann ein Tuch wirkungsvoll in kürzester Zeit vorbehandelt, gekräuselt, gewaschen und fixiert werden. Das Behandeln in feuchter Hitze unter Einwirkung einer Spannung läßt sich zugleich mit dem Griffigmachen (Silketting) des Stoffs ausführen.

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Claims

Dr.-Ing. Reimsr König · Dipl.-lng. Klaus Bergen Cecilienallee 76 4 Düsseldorf 3D Telefon 452DDB Patentanwälte 20. Mai 1980 33 504 B Sando Iron Works Co., Ltd., No. 4-4-5, Usu, Wakayama-shi, Wakayama-ken, Japan "Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln einer Stoffbahn" Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Behandeln einer Stoffbahn bzw. von Tuch in einem Hochdruckdämpfer bei erhöhter Temperatur mit Vorbehandlung, Kräuseln, Waschen und Fixieren, dadurch gekennzeichn e t , daß eine mit einer Ätzalkali enthaltenden, wässrigen Lösung getränkte Stoffbahn (6) während ihres Weitertransports mit feuchter Hitze behandelt wird, daß im Kreislauf bewegte, bei Bedarf erneuerte, heiße Waschlösung aus einer Vielzahl zickzackförmig abwechselnd zu beiden Seiten der Bahn (6) angeordneter Strahldüsen (9, 10) auf die Stoffbahn gespritzt bzw. gesprüht wird, daß die Stoffbahn (6) dabei fortlaufend durch einen zwischen einem Paar endloser, parallel zueinander und horizontal übereinander laufender Förderbänder (8) gebildeten Spalt (a), geführt wird und daß die Stoffbahn (6) zum Kühlen durch kaltes Wasser (5₂) geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ e i ch net , daß das Behandeln in

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feuchter Hitze "bei einer Temperatur zwischen 120 und 155°C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Stoffbahn (6) während der Behandlung mit feuchter Hitze zum gleichzeitigen Merzerisieren eine Spannung ausgeübt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Besprühen der Stoffbahn (6) mit heißer, im Umlauf geförderter Waschlösung in zwei Schritten erfolgt, wobei der Großteil (9) der Strahldüsen zum Kräuseln sowie Vorwaschen und der Rest (10) der Strahldüsen für das zweite Waschen nach ausreichendem Kräuseln verwendet wird.

5. Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln einer Stoffbahn bzw. von Tuch in einem zum kontinuierlichen Durchlauf einer mit einer wässrigen Behandlungslösung getränkten Bahn ausgelegten, mit feuchter Hitze bei erhöhter Temperatur zu beaufschlagenden Hochdruckdämpfer, dadurch gekennzeichnet , daß der Dämpfer (1) mit

a) einer dem fortlaufenden Weiterführen der Stoffbahn (6) dienenden Stofführung;

b) einem Paar endloser, netzförmiger, parallel zueinander und horizontal übereinander angeordneter sowie zwischen sich einen für den Durchlauf der Stoffbahn (6) vorgesehenen Spalt (a) bildender Förderbänder (8) zum Bewegen der Stoffbahn;

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.; c) einer Vielzahl von zickzackförmig abwechselnd oberhalb und unterhalt) des Spalts (1) außerhalb des jeweiligen Förderbandes (8) angeordneten Strahldüsen (9, 10) zum Hindurchsprühen heißer, im Kreislauf bei gelegentlicher Erneuerung geförderter Waschlösung durch die Förderbänder auf die Stoffbahn (6); und

d) einem zum kontinuierlichen Hindurchführen der Stoffbahn (6) ausgebildeten Kühlbehälter (5₂)

ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn ζ e lehnet , daß die Stofführung aus einer Vielzahl horizontal parallel zueinander angeordneter sowie für den spannungslosen Weitertransport der Stoffbahn (6) ausgebildeter Leitwalzen (7) besteht (Fig. i).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η ze lehn et , daß die Stofführung aus einer Vielzahl zickzackförmig auf und ab für einen Weitertransport unter vorgegebener Spannung angeordneter Leitwalzen (7) besteht (Fig. 2).

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahldüsen (9, 10) in zwei Gruppen eingeteilt sind, wobei die eine Gruppe (9) den Großteil der Düsen und die andere Gruppe (1.0) den Rest der Düsen am Ausgang des Stoffdurchlaufs umfaßt, so daß heiße Waschlösung separat auf die Stoffbahn (6) zu sprühen ist. "-."..-""-·-.■

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