DE3245013A1 - Process for the drying of fibre material - Google Patents
Process for the drying of fibre materialInfo
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Abstract
Description
BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Fasermaterial, insbesondere textilem Fasermaterial im Anschluß an eine Färbung oder Flüssigkeitsimprägnierung und im Behandlungsbehälter, bei dem das Fasermaterial zunächst mit Luft und/oder Dampf durchströmt und dadurch auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt vorgetrocknet und dann unter Aufbringen eines Vakuums bei gleichzeitiger Wärmezufuhr auf den Endfeuchtigkeitsgehalt fertig getrocknet wird.The invention relates to a method for drying fiber material, in particular textile fiber material following dyeing or liquid impregnation and in the treatment tank, in which the fiber material is initially air and / or Steam flows through and thereby pre-dried to a residual moisture content and then by applying a vacuum with simultaneous supply of heat to the final moisture content is finished drying.
Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt (DE-OS 19 27 651).Such a method is already known (DE-OS 19 27 651).
Dabei wird textiles Fasermaterial beispielsweise in Form von Kreuzspulen, die auf perforierte Rohre in einem Behälter aufgesteckt sind, gefärbt und anschließend gewaschen sowie getrocknet. Diese Schritte werden in einem Behälter durchgeführt, an den Zu- und Ableitungen fiir die Färbeflotte, Waschwasser, Dampf und mittels eines Erhitzers vorwärmbare Luft angeschlossen sind. Ferner sind eine Vakuumpumpe und ein Kondensator an den Behälter angeschlossen. Ferner sind eine Umwälzpumpe für die Flotte sowie Ventile angeordnet, die eine wahlweise Zwangsdurchströmung des Fasermaterials mit allen vorgenannten Medien ermöglichen.Textile fiber material is used, for example, in the form of cheeses, which are attached to perforated tubes in a container, colored and then washed and dried. These steps are carried out in a container, on the inlets and outlets for the dye liquor, washing water, steam and means of a heater are connected to preheatable air. There is also a vacuum pump and a capacitor connected to the container. There is also a circulation pump arranged for the fleet as well as valves, which an optional forced flow enable the fiber material with all of the aforementioned media.
Bei dem bekannten Verfahren bleibt die Leistung infolge der bisher erforderlichen Behandlungszeit hinter den Wünschen zurück. Ferner ist die Vorrichtung ziemlich aufwendig. Auch macht sich ein hoher Energieverbrauch nachteilig bemerkbar.In the known method, the performance remains as a result of the hitherto required treatment time behind the wishes. Furthermore, the device quite elaborate. A high energy consumption also has a disadvantageous effect.
Schließlich gibt es Fälle, in denen das behandelte Fasermaterial nicht in der wünschenswerten Weise geschont wird.Finally, there are cases when the treated fiber material fails is spared in the desirable way.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit dadurch zu vereinfachen und zu verkürzen, daß eine Dampfniederschlagung beim Einleiten der Behandlungsflüssigkeit im Fasermaterial vermieden und die Behandlungsflüssigkeit ohne äußere Zwangsumwälzung durch anhaltende Verdampfung örtlich bewegt wird (DE-OS 32 31 578). Der auf diese Weise erzielte Gewinn ist jedoch wegen der nachfolgenden zeit- und energieaufwendigen Trocknung begrenzt. Beim Vortrocknen bzw. mechanischen Entwässern mittels eines Luftstroms durch das Fasermaterial schreitet die Trocknung zwar vergleichsweise schnell voran, jedoch geht die Entfernung der Restfeuchtigkeit dann nur langsam voran. Dabei wird die Restfeuchtigkeit im Wege der Verdunstung von durchströmender Luft aufgenommen und im der Vakuumpumpe zugeordneten Kondensator niedergeschlagen. Dabei dient die Vakuumpumpe dazu, die Durchströmung des Fasermaterials mit Luft aufrecht zu erhalten. Darüber hinaus begünstigt der durch die Vakuumpumpe herabgesetzte Druck im Behälter den Verdunstungsvorgang.It has already been suggested the action of the treatment liquid to simplify and shorten thereby that a vapor deposition when introducing the treatment liquid avoided in the fiber material and the treatment liquid is moved locally by sustained evaporation without external forced circulation (DE-OS 32 31 578). The one on this However, profit made wisely is because of the subsequent time-consuming and energy-consuming drying. When pre-drying or mechanical dewatering by means of an air stream through the fiber material the drying progresses comparatively quickly, but the removal of the Residual moisture then only progresses slowly. In doing so, the residual moisture gets in the way the evaporation of air flowing through and assigned to the vacuum pump Condenser knocked down. The vacuum pump is used to control the flow to maintain the fiber material with air. In addition, the The pressure in the container, which is reduced by the vacuum pump, prevents the evaporation process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Trocknungsvorgang zu beschleunigen und dadurch das Verfahren effektiver und wirtschaftlicher zu machen.The invention is based on the object of the drying process accelerate and thereby make the process more effective and economical.
Dieses geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß während der Fertigtrocknung die Restfeuchtigkeit durch Verkochen infolge entsprechend starker Druckabsenkung entfernt wird, wobei die zur Verdampfung benötigte Wärme ohne Zwangsdurchströmung des Fasermaterials diesem zugeführt wird.This is done according to the invention in that during the final drying the residual moisture from overcooking as a result of a correspondingly strong pressure drop is removed, the heat required for evaporation without forced flow of the fiber material is fed to this.
Dementsprechend wird die Restfeuchtigkeit nicht von einem Luftstrom aufgenommen und abtransportiert sondern durch die mittels der Vakuumpumpe bewirkte Druckabsenkung verdampft, in Dampfform durch die Vakuumpumpe abgezogen und im Kondensator niedergeschlagen. Da das Vakuum im wesentlichen gleichirta0ig innerhalb des gesamten Fasermaterials wirkt, findet die Verdampfung und damit Trocknung innerhalb des gesamten Fasermaterialvolumens statt, was den Trocknungsvorgang beschleunigt und vergleichmäßigt, was wiederum im Interesse einer schonenden Behandlung des Fasermaterials liegt. Bisher wurde bei der Luftstromtrocknung im wesentlichen nur an denjenigen Stellen Feuchtigkeit aufgenommen, über die der Luftstrom hinwegstreicht. Bekanntlich wird aber eine Fasermaterialpackung insbesondere bei größerer Dicke nicht gleichmäßig durchströmt, vieLmellr sllcllt sich der Luftstrom Durchbrittswege mit detn größten Ströillungsquerschnitt, was zu örtlichen Ungleichmäßigkeiten auch hinsichtlich des Trocknungsergebnisses führt. Daei nimmt die Tendenz zur Kanalbildung mit fortschreitender Trocknung noch zu. Es ist daher ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Verdampfungstrocknung der bisherigen Verdunstungstrocknung überlegen ist, wobei zu den Vorteilen der schnelleren und gleichmäßigeren schonenderen Trocknung auch noch der Vorteil hinzukommt, daß die benötigte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens einfacher ausgeführt sein kann, weil die Zwangsdurchströmung mit Luft während der Fertigtrocknung entfallen kann. Gleichzeitig verringert sich der Energiebedarf, weil die Vakuumpumpe im wesentlichen nur den Wasserdampf absaugt und nicht oder nur in verrnindertem Maße Luft zu verarbeiten hat.Accordingly, the residual moisture is not drawn from an air stream picked up and transported away but by the effect of the vacuum pump Pressure drop evaporates, drawn off in vapor form by the vacuum pump and in the condenser dejected. Since the vacuum is essentially uniform throughout the Fiber material acts, evaporation and therefore drying takes place within the whole Fiber material volume instead, which accelerates and evens out the drying process, which in turn is in the interest of gentle treatment of the fiber material. Up to now, airflow drying has essentially only been used at those points Moisture absorbed, over which the air flow sweeps. As is well known but a fiber pack especially not with greater thickness evenly flowed through, much more the air flow closes with passageways the largest flow cross-section, which also leads to local irregularities of the drying result. Daei increases the tendency to channel formation Drying still to. It can therefore be seen that the evaporative drying according to the invention the previous evaporative drying is superior, with the advantages of the faster and more even, more gentle drying also has the advantage that the device required for carrying out the method can be designed in a simpler manner can, because there is no forced air flow during the final drying can. At the same time, the energy requirement is reduced because the vacuum pump is essentially only sucks off the water vapor and does not process air, or only to a limited extent Has.
Da die Restfeuchtigkeit unter Entg von Verdampfungswärme verdampft muß dem Behälter bzw. dem Fasermaterial während der Fertigtrocknung Wärme zugeführt werden. Zweckmäßigerweise wird die während der Fertigtrocknung benötigte Wärme durch Strahlung und/oder Konvektion auf das Fasermaterial aufgenicht. Ferner kann es von Vorteil sein, während der Fertigtrocknung Hochfrequenzenergie zur Erwärmung des Fasermaterials zuzuführen.Because the residual moisture evaporates with the release of heat of evaporation must be supplied to the container or the fiber material during the final drying heat will. The heat required during the final drying is expediently carried through Radiation and / or convection do not strike the fiber material. It can also be from It can be an advantage to use high-frequency energy to heat the drying process during the final drying phase To feed fiber material.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens zeigt.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing, the schematically an apparatus for performing the method described above shows.
Die dargestellte Vorrichtung weist einen Behälter 70 auf, der durch einen Boden 71 in die Kammern 72 und 73 unterteilt ist. Durch die Kammer 72 erstreckt sich ein rohrförmiger Materialträger 74, der an seinem oberen Ende in die Kammer 73 mündet und nach unten aus dem Behälter 70 herausgeführt und mit einem Absperrventil 75 versehen ist. Am unteren Ende des Behälters 70 ist eine Heizkammer 76 gebildet, die durch eine Lochplatte 77 hindurch mit der Kammer 72 in Verbindung steht.The device shown has a container 70 through which a bottom 71 is divided into the chambers 72 and 73. Extends through chamber 72 is a tubular material carrier 74, which at its upper end into the chamber 73 opens and leads downward out of the container 70 and with a shut-off valve 75 is provided. At the bottom of the Container 70 is a heating chamber 76 formed, which through a perforated plate 77 through with the chamber 72 in connection stands.
In die Heizkammer 76 mündet eine mit einem Absperrventil 78 versehene Dampfleitung 79 zum direkten Einleiten von Dampf in den Behälter 70. Ferner ist eine Dampfleitung 80 mit einem Absperrventil 81 vorgesehen, die einen Wärmetauscher innerhalb der Heizkammer 76 bildet, so daß dem Behälter 70 auch Dampfwärme zugeführt werden kann, ohne daß der Dampf in den Behälter 70 ausströmt.A valve provided with a shut-off valve 78 opens into the heating chamber 76 Steam line 79 for the direct introduction of steam into the container 70. Furthermore a steam line 80 with a shut-off valve 81 is provided, which is a heat exchanger forms within the heating chamber 76 so that steam heat is also supplied to the container 70 can be without the steam flowing into the container 70.
Der Materialträger 74 weist im Bereich der Kammer 72 einen perforierten Abschnitt auf, auf den Kreuzspulen 82 aufgesteckt sind. In das obere Ende der Kammer 72 münden eine Druckluftleitung 82 mit einem Absperrventil 84 sowie eine Dampfleitung 85 mit einem Absperrventil 86. Ferner ist ein Standhöhenanzeiger 87 vorgesehen, der den Flüssigkeitsstand in der Kammer 72 anzeigt. Angedeutet sind eine obere Standhöhe 88 und eine untere Standhöhe 89, zwischen denen der Fliissigkeitsspiegel bei einer pulsierenden Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit auf das Fasermaterial der Kreuzspulen 82 pendelt.The material carrier 74 has a perforated one in the region of the chamber 72 Section on which the cross-wound bobbins 82 are attached. In the top of the chamber 72 open into a compressed air line 82 with a shut-off valve 84 and a steam line 85 with a shut-off valve 86. A level indicator 87 is also provided, which indicates the liquid level in the chamber 72. An upper standing height is indicated 88 and a lower level 89, between which the liquid level at a pulsating action of the treatment liquid on the fiber material of the cheese 82 commutes.
Eine Vakuumpumpe 90 mit vorgeschaltetem Kondensator 91 ist über eine Zweigleitung 92 mit einem Absperrventil 93 an die Kammer 73 sowie über eine parallele Zweigleitung 9 mit einem Absperrventil 95 an das obere Ende der Kammer 72 angeschlossen.A vacuum pump 90 with an upstream condenser 91 is via a Branch line 92 with a shut-off valve 93 to the chamber 73 and a parallel one Branch line 9 connected to the upper end of chamber 72 with a shut-off valve 95.
In die Kammer 73 mündet ferner eine Druckluftleitung 96 mit einem Absperrventil 97.A compressed air line 96 with a also opens into the chamber 73 Shut-off valve 97.
Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann das auf den Kreuzspulen 82 befindliche Garn gefärbt und in erfindungsgemäßer Weise getrocknet werden.With the device described above, this can be done on the cross-wound bobbins 82 located yarn are dyed and dried in a manner according to the invention.
Nach dem Einbringen der trockenen Kreuzspulen 82 in den geleerten und dann verschlossenen Behälter wird dieser mittels der Vakuumpumpe 90 evakuiert, wobei nur das Ventil 95 geöffnet ist und die übrigen Ventile geschlossen sind. Im Interesse einer optimalen Strukturvorbereitung des zu färbenden Garns wird durch Öffnen des Ventils 97 eine dosierte Menge an Luft aus der Leitung 96 in die Kammer 73 eingeleitet, so daß diese Luft durch die Kreuzspulen 82 in die Kammer 72 überströmt und ebenfalls von der Vakuumpumpe 90 abgesaugt wird.After the dry cross-wound bobbins 82 have been introduced into the emptied and then closed container this is means the vacuum pump 90 evacuated, with only valve 95 open and the other valves closed are. In the interest of an optimal structure preparation of the yarn to be dyed by opening the valve 97 a metered amount of air from the line 96 into the Chamber 73 introduced so that this air through the cross-wound coils 82 into the chamber 72 overflows and is also sucked off by the vacuum pump 90.
Dabei wird ein vergleichsweise starkes Vakuum von beispielsweise 80% (= 0,2 bar) im Behälter 70 aufrecht erhalten. Das Ventil 97 der Luftleitung 96 wird geschlossen.A comparatively strong vacuum of, for example, 80% (= 0.2 bar) in the container 70 maintained. The valve 97 of the air line 96 is closed.
Zweckmäßigerweise wird dann das Garn auf den Kreuzspulen 82 vorgewärmt, wozu durch die Leitung 96 warme bzw. bis zu einer für das Fasermaterial unkritischen Temperatur erhitzte Luft durch die Leitung 96 eingeleitet wird. Ggf. kann auch über die Dampfleitung 79 eine begrenzte Dampfmenge eingeleitet werden, die unter anderem im Fasermaterial kondensiert und dadurch zu einer schnellen und vollständigen Vorwärmung des Fasermaterials beiträgt. Durch die Evakuierung ist sichergestellt, daß am Ende der Vorwärmung das Fasermaterial trocken und daher in besonderem Maße aufnahmefähig für die Wirkstoffe der Flüssigkeitsbehandlung ist.The yarn is then expediently preheated on the packages 82, for which purpose, through the line 96, warm or up to one that is not critical for the fiber material Temperature heated air is introduced through line 96. If necessary, you can also use the steam line 79 a limited amount of steam are introduced, among other things condenses in the fiber material and thereby leads to rapid and complete preheating of the fiber material contributes. The evacuation ensures that in the end preheating the fiber material dry and therefore particularly absorbent for the active ingredients of fluid treatment.
Nach dieser Strukturvorbereitung des Fasermaterials wird die Behandlungsflüssigkeit (Färbeflotte) in den Behälter 70 eingeleitet, wozu das Ventil 75 geöffnet wird. Die Flotte weist eine auf die Temperatur des Fasermaterials abgestimmte niedrige Temperatur von beispielsweise 300C auf, die unter der Verdampfungstemperatur liegt, die dem 80%-igen Vakuum im Behälter 70 entspricht. Nachdem die Flotte die Kreuzspulen 82 überflutet hat und bis zur oberen Standhöhe 88 angestiegen ist, was auf Grund des Vakuums im Behälter sehr schnell erfolgt, wird das Ventil 75 geschlossen und die Flotte durch Öffnen des Ventils 78 unter Dampfeinleitung und/oder durch Öffnen des Ventils 81 mittels indirekter Dampferwärmung bis zum Erreichen einer vorbestimmten Behandlungstemperatur erwärmt. Daraufhin wird die Flotte einer pulsierenden Bewegung unterzogen, bei der sich der Fltissigkeitsspiegel in der Kammer 72 zwischen den Standhöhen 88 und 89 bewegt. Dieses kann mittels der Vakuumpumpe 90 dadurch geschehen, daß die Ventile 93 und 95 im Wechsel geöffnet und geschlossen werden Diese pulsierende Bewegung kann ggf. durch entsprechendes abwechselndes Einleiten von Druckluft über die Leitungen 83 -und 96 unterstützt werden.After this structure preparation of the fiber material is the treatment liquid (Dye liquor) introduced into the container 70, for which the valve 75 is opened. The liquor has a low temperature matched to the temperature of the fiber material Temperature of, for example, 300C, which is below the evaporation temperature, which corresponds to the 80% vacuum in the container 70. After the fleet the packages 82 has flooded and has risen to the upper level 88, which is due to of the vacuum in the container takes place very quickly, the valve 75 is closed and the liquor by opening the valve 78 with the introduction of steam and / or by opening of the valve 81 by means of indirect steam heating until a predetermined one is reached Treatment temperature warmed up. Thereupon the fleet becomes a pulsating one Subjected to movement in which the liquid level in the chamber 72 is between the standing heights 88 and 89 moved. This can be done by means of the vacuum pump 90 happen that the valves 93 and 95 are opened and closed alternately This pulsating movement can, if necessary, be initiated by alternately introducing it accordingly be supported by compressed air via lines 83 and 96.
Anstelle der pulsierenden Flottenbewegung oder zusätzlich dazu kann die Flotte auch durch eine kontrollierte Teilverdampfung mit aufsteigenden Gasblasen bewegt und durchmisc-ht werden, wobei dann die Vakuumpumpe 90 eine allmähliche Drucksenkung im Behälter 70 bewirkt, wie es in der DE-OS 29 28 012 beschrieben ist.Instead of or in addition to the pulsating movement of the liquor the liquor also through controlled partial evaporation with rising gas bubbles are moved and mixed-ht, the vacuum pump 90 then gradually lowering the pressure causes in the container 70, as described in DE-OS 29 28 012.
Nach einer vergleichsweise kurzen Einwirkungszeit ist der Färbevorgang beendet, worauf die Vakuumpumpe abgestellt und die Flotte nach Öffnen des Ventils 75 entfernt wird. Dann schließt sich - ggf. nach Einschaltung eines Waschvorgangs - die Trocknung an.The dyeing process takes place after a comparatively short exposure time ended, whereupon the vacuum pump is switched off and the liquor after opening the valve 75 is removed. Then it closes - if necessary after switching on a washing process - the drying on.
Bei der zunächst vorgenommenen mechanischen Entwässerung (Abpressen) wird Luft über die Leitung 96 zugeführt und mittels der Vakuumpumpe 90 abgesaugt. Diese mechanische Entwässerung wird beispielsweise bei einem Baumwollgarn etwa 5 Minuten durchgeführt und bewirkt dabei eine Herabsetzung des Feuchtigkeitsgehalts auf beispielsweise zog (bis 70%).During the first mechanical dewatering (pressing) air is supplied via the line 96 and sucked off by means of the vacuum pump 90. This mechanical drainage is around 5% for a cotton yarn, for example Minutes and causes a reduction in the moisture content on, for example, moved (up to 70%).
Daran schließt sich die Fertigtrocknung, die (bei Baumwolle) bis auf einen Schlußfeuchtigkeitsgehalt von etwa 10% durchgeführt wird. Die Fertigtrocknung erfolgt ohne Zufuhr von Luft und Dampf zu den Kreuzspulen 82. Mittels der Vakuumpumpe 90 wird im Behälter 70 ein Unterdruck aufrecht erhalten, bei dem die Feuchtigkeit aus den Kreuzspulen 82 verdampft. Dnzu können beide Ventile 93 und 95 geöffnet sein. Gleichzeitig wird über die Dampfleitung 80 dem Behälter und damit dem Fasermaterial Wärme zugeführt. Dementsprechend verkocht die im Fasermaterial enthaltene Restfeuchtigkeit bei einer durch den Unterdruck im Behälter 70 bestimmten Temperatur. Die Fertigtrocknung kann - für den bereits genannten Fall von Baumwollgarn - innerhalb von beispielsweise 10 bis 20 Minuten abgeschlossen werden.This is followed by the finished drying, which (for cotton) up to a final moisture content of about 10% is carried out. The finished drying takes place without the supply of air and steam to the cross-wound bobbins 82. By means of the vacuum pump 90 a negative pressure is maintained in the container 70, at which the moisture evaporated from the cross-wound bobbins 82. For this purpose, both valves 93 and 95 can be opened. Simultaneously is via the steam line 80 to the container and thus the fiber material supplied heat. Accordingly, the overcooks in the fiber material contained residual moisture at a determined by the negative pressure in the container 70 Temperature. The finished drying can - for the aforementioned case of cotton yarn - be completed within e.g. 10 to 20 minutes.
Anstelle einer kontinuierlichen Fertigtrocknung, bei der gleichzeitig evakuiert bzw. verdampft und Wärme zugeführt wird, kann auch intermittierend fertig getrocknet werden, wobei die Evakuierungsverdampfung und die Erwärmung des Fasermaterials im mehrfachen Wechsel durchgefUhrt werden.Instead of a continuous drying process at the same time evacuated or evaporated and heat is supplied, can also finish intermittently are dried, with the evacuation evaporation and the heating of the fiber material be carried out in multiple alternations.
Die erfindungsgemäße Trocknung wurde vorstehend als Teilverfahren im Anschluß an einen Färbevorgang beschrieben. Die Trocknung kann sich jedoch in gleicher Weise auch an eine andere Flüssigkeitsbehandlung anschließen oder unabhängig von einer solchen in einem getrennten bzw. eigenen Trocknungsbehälter durchgeführt werden. Ferner ist das Verfahren nicht nur für Garne sondern auch für textile Stückware geeignet und auch nicht auf Baumwolle beschränkt, obwohl sich bei Baumwolle der Vorteil einer Verkürzung der Trocknungszeit in besonderem Maße auswirkt. Ferner kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur Textilware sondern auch jedes andere faserförmige, mit Kapillaren bzw. Poren versehene Material getrocknet werden, so beispielsweise auch Holz.The drying according to the invention was described above as a partial process described following a dyeing process. However, drying can turn into in the same way can also be connected to another liquid treatment or independently carried out by such in a separate or separate drying container will. Furthermore, the method is not only for yarns but also for piece goods suitable and not limited to cotton, although cotton is the Advantage of a shortening of the drying time has a particular effect. Further According to the method according to the invention, not only textile goods but also any other fibrous material with capillaries or pores is dried, for example wood.
Claims (3)
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Family Applications (1)
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