DE3412982C2

DE3412982C2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfeuchten, Trocknen, Stabilisieren und anderen Thermobehandlungen von bahnförmigen Waren, z.B. Gewebe oder Gewirke aus Wolle, Wollmischungen, Baumwolle, Baumwollmischungen, Faservliesen u.dgl.

Info

Publication number: DE3412982C2
Application number: DE3412982A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Riedel (FH), 4952 Porta Westfalica
Original assignee: Johannes Menschner Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: M-Tec Maschinenbaugesellschaft Mbh 41751 Viersen
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1986-04-17
Also published as: US4756036A; GB8508526D0; GB2157410A; JPS60231860A; IT1187511B; JPH0156186B2; IT8585531A0; GB2157410B; DE3412982A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Zur Intensivierung des Entfeuchtungseffektes und gleichzeitigen Verbesserung des Fixiergrades werden die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Verfahrensschritte vorgeschlagen.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entfeuchten, Trocknen, Stabilisieren und anderen Thermobehandlungen von bahnförmigen Waren, z. B. Gewebe oder Gewirke aus Wolle, Wollmischungen, Baumwolle, Baumwollmischungen, Faservliesen u. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

g Ein Großteil der Veredelungsverfahren findet in wäß-'rigen Medien, der andere Teil in trockenem Zustand "' statt. Um das Behandlungswasser bzw. die Feuchtigkeit aus den Waren zu entfernen, bedient man sich der vielfältigsten Maschinen Und Trockenmethoden.

Beim kontinuierlichen Entfeuchten verwendet man entweder den Quetschdruck von Kalanderwalzen oder die Saugluft von Absaugmaschinen zum Entfernen des TroDfwassers und zum teilweisen Entfernen des Netzwassers (»Appretur der Textilien«, S. 69; Springer-Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg, 1960).

Diese bekannten Entwässerungsvorrichtungen bzw. Entwässerungsverfahren erzielen im günstigsten Fall eine Restfeuchte von 60 bis 7O°/o, so daß die nachgeschalteten Trockenmaschinen immerhin noch 45 bis 55% an Restfeuchtigkeit beseitigen müssen.

Ein weiterer Nachteil dieser Entwässerungsvorrichtungen besteht darin, daß besonders durch das mechanische Abquetschen über Kalanderwalzen u. dgl. die Ware einer vergleichsweise großen Dehnungsbeanspruchung ausgesetzt wird und diese Methoden tür dehaungsempfindliche Materialien ebenso wie für strukturiertes Gut nicht geeignet sind.

Hier setzt der Erfindungsgedanke ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung desselben aufzuzeigen, mit welcher die Entwässerung ohne Zugbelastungen im Material erfolgen und darüber hinaus der Entwässerungsgrad entscheidend verbessert werden soll.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Druckband unabhängig von der Trommel beheizbar ist und daß der Druck zwischen dem Druckband und der Trommel sowie die Temperatur der Trommel so gewählt werden, daß die Quellfeuchtigkeit in den intermizellaren Zwischenräumen der Fasermoleküle in die beiden beheizten Begrenzungsflächen der Ware gequetscht und während der Bewegung der Ware entlang dem Umfang der Trommel in überhitzten Dampf überführt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Formänderungsergebnisse in der Ware erzielt und außerordentlich intensive Fixier- und Stabilisierungswertc erreicht; darüber hinaus wird auch der Entwässerungsgrad ganz erheblich verbessert, was sich auf die Energiekosten sehr günstig auswirkt. Hinzu kommt noch eine Glättung und damit eine beachtliche Verbesserung im Griff der Ware. Dabei ist zu berücksichtigen, daß alle diese Vorgänge sehr energieintensiv sind, so daß durch die erreichte Energieersparnis eine erhebliche Minderung der Betriebskosten zu verzeichnen ist.

Dadurch, daß das Druckband und die Ware synchron laufen, entsteht keinerlei Zugbeanspruchung in der Ware während der Behandlung, so daß auch die empfindlichsten Warenarten — mit oder ohne strukturierter Oberfläche — dehnungsfrei und ohne Breitenverluslc behandelt werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gibt es außerdem eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem Kalandei system. So gibt es beispielsweise keine Probleme beim Durchlauf von Verbindungsnähten. Sehr unangenehme Betriebsunterbrechungen — verbunden mit hohen Kosten — entstehen beispielsweise dann, wenn metallische Fremdkörper — mögen sie auch noch so klein sein — in die Walzen der Kalander gelangen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden anfallende Fremdkörper in die Oberfläche des Druckbandes eingedrückt, wo sie wieder leicht entfernt werden können.

• Da zwischen Druckband und Trommel keine Relativbewegung erfolgt, können auch keine Materialbeschädigungen durch Fremdkörper entstehen.

Die in der Praxis sehr häufig vorkommenden Waren mit verdickten Randstreifen in Form von Leisten u. dgl. werden zwischen den Kalanderwalzen zerquetscht. Derartige Erscheinungen sowie das Bearbeiten von Waren mit lockeren und welligen Warenkanten können mit

Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens problemlos bewerkstelligt werden.

Die Erfindung hat in der Praxis auch dann große Bedeutung, wenn während des Entfeuchtungsvorganges eine Formänderungsarbeit in der Ware verwirklicht wird, deren Ergebnisse gleichzeitig beim Entfeuchten wirkungsvoll fixiert und stabilisiert werden.

Zweckmäßig ist das Druckband stufenlos spannbar. Bei der erfindungsgemäßen Methode können im Maximalfall die Flächendruckwerte am Umfang der Trommel bis zu 6,86 bar gesteigert werden, so daß gegenüber den Expansionsdruckwerten bei der Dampf-Gas-Entwicklung 1,96 bis 4,9 bar höhere Druckwerte effektiv verwirklicht werden können.

Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erfolgt die Beheizung des Druckbandes über eine beheizte Umlenkwalze.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

abgedeckten Bereiches der Trommel J (Fig. 2 und 3).

In der Zone 1 zwischen den Punkten a und b wird unter den eingestellten Druck- und Temperaturbedingungen, z. B. 5,88 bar Pressung und 150° C des Druck-5 bandes 6, bereits die Formänderungsarbeit in der Ware 7 erreicht, was beispielsweise durch deren Dickenänderung zum Ausdruck kommt Während dieser Verformungsphase (Zone I) werden die Ware 7 und deren Feuchte bis etwa auf den Siedepunkt des Wassers erhitzt. Das Wasservoiumen bleibt hiernach konstant und wird !ediglich durch die Druckwirkung in die Poren und Zwischenräume bzw. an die Randseiten der Ware 7 gepreßt (isochore Zustandsänderung).

In der Zone II zwischen den Punkten b und c — wo ι j die Temperatur der Ware 7 den Siedepunkt fast erreicht hat und dann auch noch überschreitet — entsteht ein Naßdampfzustand für die Feuchte in der Ware 7, der später bei weiterer Wärmezufuhr im Bereich der Zone III zwischen den Punkten c und din den Sattdampfzu-20 stand überführt wird. Mit dieser Dampfbildung entsteht Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrich- unterhalb der undurchlässiger! Fläche des Druckbandes tung zur Durchführung desselben sind nachgehend an- 6 durch Volumenvergrößerung eine Gasdruckentwickhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert.
In dieser zeigt in rein schematischer Weise

F i g. 1 eine Ansicht der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Teilansicht in vergrößertem Maßstab der Anordnung nach Fig. 1,

F i g. 3 ein Schaubild, welches den Druck-und Temperaturverlauf längs der Trommel der erfindungsgemäßen 30 her nicht zu einer Entlastung der gepreßten Ware. Die Vorrichtung zeigt Expansionswirkung findet nämlich auch in Querrich-

Mit 1 ist eine beheizbare und drehbare Trommel be- tang der Ware 7 statt (zweiachsiger Spannungszustand), zeichnet, während mit den Bezugsziffern 3—5 Umlenk- was zu einer erhöhten Fixierwirkung in der Struktur der walzen angedeutet sind, um welche ein undurchlässiges, Ware 7 führt, endloses Druckband 6 herumgeführt ist. Dieses Druck- 35
band 6 liegt in dem die Trommel 1 umgebenden Teil
unmittelbar auf der zu entfeuchtenden Ware 7 auf. Die
Zuführ- bzw. Abführrichtung der Ware 7 sind mit entsprechenden Pfeilen angedeutet.

Die UmI .nkwalze 4 ist dabei in geeigneter Weise beheizt, so daß hierdurch das Druckband 6 unabhängig von der Trommel 1 beheizbar ist. Die Umlenkwalze 5 ist über eine s'ufenlos antreibbare Verstellvorrichtung 8 verstellbar, wodurch das Druckband 6 während des Entfeuchtungsvorganges der Ware 7 stufenlos spannbar ist. 45 Diffundieren.

Dabei können die maximal möglici.en Spannkräfte ei- Lediglich an den Oberflächen haftende Chemikalien,

nen Flächendruck von ca. 6,8 bar auf der Ware 7 wäh- die eventuell auch einseitig appliziert worden sind, difrend der Behandlung verwirklichen. Man kann entspre- fundieren im Bereich der Zonen 511 und IV völlig homochend der Art der behandelten Ware auch andere gen ineinander und erhöhen hierdurch den Gleichmä-Druckwerte wählen. Entscheidend ist jedoch, daß der 50 ßigkeitsgrad.

Spannungsdruck stets größer ist als der Expansions- Über den Grad der Fixierung der Ware 7 wurden von

druck wäh. end der Entfeuchtungsbehandlung. namhaften Forschungsinstituten umfangreiche Messun-

Es ist ferner ein Reflektor 9 vorgesehen, welcher die gen durchgeführt. Gegenüber dem bekannten, kontinuvon der beheizten Umlenkwalze 4 abgestrahlte Wärme- ierlich erzielten Naßfixierverfahren bringt die erfinmenge dem Druckband 6 zuführt. Zweckmäßig ist der 55 dungsgemäße Merkode weitaus bessere Werte. Positi-Reflektor auf der der Abstrahlung gegenüberliegenden vere Werte wurden z. B. bei der Bestimmung des FaI

lung. Da die Spannvorrichtung 8 für das Druckband 6 stets für eine gleichbleibende, vorgegebene Spannung sorgt, entsteht unterhalb desselben ein isobarer Zustand für die Gasentwicklung in der Ware 7. Der der Anspannkraft im Prinzip entgegenwirkende Expansionsdruck des Gases führt wegen der Elastizität der Ware 7 aufgrund des weitaus größeren Druck'vertes von außen

Bei weiterer Wärmezufuhr wird im Bereich der Zone IV zwischen den Punkten d und e sogar überhitzter Dampf erzeugt. Die isobaren Zustandsentwicklungen in den Zonen III und IV bringen die entscheidende Verbesserung in der Intensität der Fixierung. Die Ware 7 wird unter Druck regelrecht gekocht.

~>ie Ablaufvorgänge im Bereich der Zonen III und IV haben für die Praxis eine weitere interessante Bedeutung, sobald chemische Applikationen im Spiel sind. Innerhalb dieser Zonen entsteht nämlich ein ausgeprägtes

Seite mit einer Isolierung 10 versehen.

Der Druck des Druckbandes 6 und die Temperatur der Trommel 1 sind so gewählt, daß die Quellfeuchtigkeit in den intermizellaren Zwischenräumen der Fasermolekiile in die beiden beheizten ,Begrenzungsflächen der Ware 7 gequetscht und während&er^BeweKUne der Ware 7 längs der Trommel 1 in
überführt wird.

Das Entfeuchten und Fixieren der Ware 7 geht wie folgt vorsieh:

Durch die Bewegung <-es Druckbandes 6 durchläuft die Ware 7 vier Zonen längs des vom Druckband 6

■!Bewegung der überhitzten Dampf tenwinkels, der Alkalilöslichkeit und der Harnstoff-Bisulfidlöslichkeit fowie bei der Ermittlung des pH-Wertes des wäßrigen Lxtraktes erreicht.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren entstehen außerdem durch die charakteristischen Druckend Temperaturverhältnisse technologische" Veränderungen in der Ware 7 selbst, die zu einer Griffverbesserung und Glanzerhöhung führen.

Für die Abführung der Ware 7 dient eine angetriebene Abzugswalze 15, die in ihrer Drehzahl von einer leichtgängigen Pendelwalze 16 so geregelt wird, daß zwischen der Trommel 1 und der Abzugswalze 15 ein

spannungsloser Warenlauf aufrechterhalten wird.

Eine nachgeschaltete Kühlzone 17 fixiert die vorher erzielten Effekte mittels Kaltluft. Saugdüsen 18, welche von beiden Warenseiten angeordnet sind, übernehmen das Absaugen der freiwerdenden Dämpfe.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Entfeuchten, Trocknen, Stabilisieren und anderen Thermobehandlungen von bahnförmigen Waren, z. B. Gewebe oder Gewirke aus Wolle, Wollmischungen, Baumwolle, Baumwollmischungen, Faservliesen u. dgl., mit einer drehbaren und bei eizbaren Trommel und einem über Umlenkwalzen geführten, undurchlässigen, endlosen Druckband, we'ches in dem die Trommel umgebenden Teil unmittelbar auf der Ware aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckband (6) unabhängig von der Trommel (1) beheizbar ist und daß der Druck zwischen dem Druckband (6) und der Trommel (1) sowie die Temperatur der Trommel (1) so gewählt werden, daß die Quellfeuchtigkeit in den intermizellaren Zwischenräumen der Fasermo!iücü!e in die beiden beheizten Begrenzungsflächen der Ware (7) gequetscht und während der Bewegung der Ware (7) entlang dem Umfang der Trommel (1) in überhitzten Dampf überführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung des Druckbandes (6) über eine beheizte Umlenkwalze (4) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reflektor (9) vorgesehen ist, welcher die von ~er beheizten Umlenkwalze (4) abgestrahlte Wärmemenge d°m Drurkband (6) zuführt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckband (6) tufenlos spannbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gckcnnzeichnet, daß der Reflektor (9) auf der der Abstrahlung gegenüberliegenden Seite mit einer Isolation (10) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Umlenkwalze (4) zumindest doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Trommel (1).

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 — 6 mit einer der Trommel vorgeschalteten Tänzerwalze und einer nachgeschalteten Pendelwalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Tänzerwalze (12) eine Zubringerwalze (11) vorgeschaltet und der Pendelwalze (16) eine Warenabzugswalze (15) nachgeschaltet ist.