DE3446556A1

DE3446556A1 - Verfahren zum daempfen von fasern und faserbaendern und dazu geeignete vorrichtung

Info

Publication number: DE3446556A1
Application number: DE19843446556
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl.-Ing. 5630 Remscheid Hilgeroth; Dieter Dipl.-Ing. Niendorf; Eberhard Dipl.-Ing. 5024 Pulheim Pohl; Peter Dipl.-Ing. 4047 Dormagen Widder
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-07-03
Also published as: DE3446556C2

Description

3U6556

BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk Konzernverwaltung RP

Patentabteilung Jo/Kü-c

f8. Oez, 1984

Verfahren zum Dämpfen von Fasern und Faserbändern und dazu geeignete Vorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dampfbehandlung von kontinuierlich geförderten Stapelfasern oder spannungsarmen oder spannungslosen Faserbändern mit Sattdampf oder überhitztem Dampf von 100 bis 135⁰C.

- 5 Stapelfasern und Faserbänder werden im Zuge der Nachbehandlung nach dem Verstrecken üblicherweise mit Dampf behandelt, um die durch die VerStreckung im Inneren der Fasern aufgebauten Spannungen durch Schrumpf abzubauen .

Dazu wurde in einem Dämpfer das Fasergut einer Dampfatmosphäre ausgesetzt, bei der der Dampf ungerichtet in den Dämpfer strömte. Der Dampfverbrauch dieses Verfahrens war erheblich.

Aufgabe der Erfindung war die Bereitstellung eines kontinuierlichen DämpfVerfahrens und einer dazu geeigneten Vorrichtung, die eine gleichmäßige Dämpfung

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aller Fasern im Stapfelfaservlies oder Faserband unter Reduzierung des GesamtdampfVerbrauchs gestatten. Dabei sollte die Qualität der Fasern nicht schlechter werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampf aus einer Anzahl von Prallstrahleinzeldüsen mit Geschwindigkeiten von 5 bis 50 m/sec so auf die Faservliese oder Faserbänder, die sich im Abstand von 50 bis 300 mm von den Düsen befinden, geblasen wird, daß jeder Teilabschnitt des Faservlieses oder -bandes vom Staupunktbereich der Dampfstrahlen wenigstens einmal erfaßt wird.

Die Dampfstrahlen sollen möglichst senkrecht auf die Faservliese oder Faserbänder treffen. Der Staupunktbereich ist definiert als die 4-fache Düsenlochflache.

Vorzugsweise überlappen sich die Staupunktbereiche benachbarter Düsenlöcher.

Diese "dynamische" Dämpfung wird insbesondere durch eine "Dämpfbank" erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Düsenlöcher wenigstens in η Reihen mit Abständen innerhalb jeder Reihe von 20 bis 100 mm angebracht sind, wobei die Düsenlöcher jeder Reihe so gegenüber denen der anderen Reihen versetzt angeordnet sind, daß die n+1. Reihe in ihrer Düsenlochanordnung einer der vorhergehenden η Reihen entspräche bzw. entspricht.

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Vorzugsweise erfolgt die Versetzung der Düsenlöcher, die innerhalb einer Reihe mit gleichem Abstand angeordnet sind, von Reihe zu Reihe um den gleichen Abstand und in der gleichen''Richtung, so daß in der n+1. Reihe die Düsenlochanordnung der der 1. Reihe entspräche bzw. entspricht.

Die Reihen befinden sich vorzugsweise 50 bis 300 mm voneinander entfernt. Im allgemeinen kommen 2 bis 10 Reihen in Betracht, vorzugsweise 4 bis 8 Reihen, wobei die Zahl η maximal 10 bzw. 8 ist. Die Düsenlöcher sind vorzugsweise rund. Andere Lochformen wie oval, drei- oder viereckig sind ebenfalls geeignet. Der Durchmesser runder Düsen beträgt bevorzugt 2 bis 12 mm. Anders geformte Düsen haben eine Düsenloch-5 fläche entsprechend den runden Düsen.

Der Dampf wird zweckmäßigerweise auf der den Lochdüsen abgewandten Seite der Faservliese oder -bänder abgesaugt. Es ist vorteilhaft, bei dieser Absaugung eine Ansaugung von Luft im Dampfdüsenbereich zu vermeiden, damit die Faservliese und -bänder sich in reiner Dampfatmosphäre befinden. Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß eine Abdeckung auf der Rückseite der Dampfdüsen, beispielsweise ein Blech geeigneter Ausmaße angebracht ist.

Vlies- bzw. Bandfördergeschwindigkeit und Lochdüsenanordnung sind so aufeinander abgestimmt, daß die Verweilzeit des Vlieses oder Bandes im Dampfdüsenbereich bevorzugt 3 bis 20 Sekunden beträgt.

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Durch die dynamische Dämpfung wird der weitaus überwiegende Teil des Schrumpfes schockartig ausgelöst. Es ist sinnvoll, dieser dynamischen Dämpfung im gleichen Dämpfaggregat eine Ausgleichsdämpfung in im wesentlichen ruhiger Dampfatmosphäre mit längerer Verweilzeit als im Dampfdüsenbereich zur Entwicklung des restlichen Schrumpfes folgen zu lassen, bei der der Dampf die Faservliese oder -bänder durchströmt.

Für diese Ausgleichsdämpfung kann vorteilhaft der im Dampfdüsenbereich abgesaugte Dampf eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Dämpfung, die kontinuierlich durchgeführt wird, kann im atmosphärischen oder im Überdruckbereich erfolgen. Dabei wirken im dynamischen Bereich vorzugsweise 0,1 bis 0,5 kg Dampf auf 1 kg Faservlies oder -band ein. Die Gesamtdampfmenge beträgt 0,1 bis 0,8 kg Dampf/kg Faservlies oder -band.

Dennoch bringt das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den herkömmlichen Verfahren ohne dynamische Dämpfung eine Dampfersparnis von mehr als 30 %. Es führt zu Fasern, die Garne mit verbessertem Garnkochschrumpf liefern. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Fasern erfindungsgemäß kaum feucht werden.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dämpfen von Gütern in Form eines Gehäuses mit Ein- und (Auslaß und einer vom

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Ein- zum Auslaß gehenden Transporteinrichtung für das zu dämpfende Gut, bei der im ersten Teil eine Anzahl von Prallstrahleinzeldüsen mit entsprechenden Dampfzuführungen wenigstens in η Reihen mit Abständen von 20 bis 100 mm.innerhalb jeder Reihe auf der einen Seite des zu dämpfenden Gutes in einer solchen Entfernung von der Transporteinrichtung angebracht sind, daß der Abstand der Düsen zum zu dämpfenden Gut, das von unterschiedlicher Stärke sein kann, 50 bis 300 mm beträgt, wobei die Düsenlöcher jeder Reihe so gegenüber denen der anderen Reihen versetzt angeordnet sind, daß die n+1. Reihe in ihrer Düsenlochanordnung einer der vorhergehenden η Reihen entspricht, und bei der der zweite Teil eine beliebige Dampfzu- und -abführung enthält.

Insbesondere erfolgt die Versetzung der Düsenlöcher ,-=- die innerhalb einer Reihe mit gleichem Abstand angeordnet sind, von Reihe zu Reihe um den gleichen Abstand und in der gleichen Richtung, so daß in der n+1. Reihe die Düsenlochanordnung der der 1. Reihe entspricht.

Auf der den Lochdüsen abgewandten Seite des zu dämpfenden Gutes ist bevorzugt eine Dampfabsaugung angebracht, die mit der Dampfzufuhr des zweiten Teils gekoppelt ist, während sich auf der Rückseite der Lochdüsen eine Abdeckung befindet.

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Die Figuren erläutern die Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Faservlies (1), das dem Dämpfer (2) auf einem umlaufenden Förderband (3) zugeführt wird. Frischdampf wird über die Zuleitung (4) und die Prallstrahldüsen der Dämpfbank (5) auf das Vlies geblasen. Der Dampf.wird über den Heizkörper (6) und den Ventilator (7) abgesaugt und dem Dämpfer zur Ausgleichsdämpfung wieder zugefügt. Der Dampf wird in der Ausgleichszone über den Heizkörper (8) und den Ventilator (9) umgewälzt* Restdampf wird unter Kühlung des Vlieses über den Ventilator (10) abgesaugt.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Dämpfbank aus einer Dampfzuführung (19) , an die Rohre (12) angeschlossen sind, die die Prallstrahldüsen (13) aufweisen.

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Beispiel 1

In einen konventionellen Flockedämpfer von 3 χ 2,7 m = 8,1 m Länge (Fig. 1) wurde im Einlauf über eine Länge von 0,6 m eine "Dämpfbank" (Fig. 2) eingebaut. 5 Rohre hintereinander mit.einer Teilung von je 100 mm und auf der Unterseite mit Bohrungen von 7 mm Durchmesser und einer Teilung von 50 mm bildeten mit den kopfseitigen Rohren die Dämpfbank (ähnlich Fig. 2).

Es wurden kontinuierlich 720 kg Polyacrylnitril-Schnittfasern, Schnittlänge 40 mm aufgegeben. Bei einer Dampfmenge von 400 kg/h, die mit 35 m/s Dampfgeschwindigkeit aus den Düsenlöchern als Prallstrahlen senkrecht aus einer Entfernung von 100 mm in das Vlies, versetzt über die Breite des Vlieses, einströmten, konnten bei einer -15 Durchlauf zeit von 5 Sekunden durch die schockartige Aufheizung und Schrumpfung bereits 95 % der max. Ausschrumpfung erreicht werden. Dieses führt zu einer schlagartigen Verdichtung und Stabilisierung der eingangs losen Vliesauflage. Die angestrebte gleichmäßige Flockendickte wurde damit erreicht.

Der Dampf wurde über Ventilatoren·abgesaugt und in den Dämpfer im Anschluß an die Dämpfbank gedrückt, wo er das Fasergut durchströmte. Im Anschluß daran wurden die Fasern mit Luft gekühlt.

Nach der Ausgleichsdämpfung und Kühlung hatten die Fasern einen Endtiter von 1,6 dtex.

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Aus gleichem Ausgangsmaterial wurden Fasern gleichen Endtiters in einem gleich großen Dämpfer ohne dynamische Dämpfung nur mit einer Dampfmenge von 600 kg Dampf/h, der durch das Vlies gesaugt wurde, erzielt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren konnte auch die Gleichmäßigkeit im Faserkochschrumpf über die Dicke und Breite des Vlieses von 5,2 auf 1,1 bis 1,5 % absolute Abweichung vom Mittelwert verbessert werden. Die Faserendfeuchte wurde gleichzeitig von 2,6 % auf 1,2 bis 1,6 % gesenkt und die Vakuolenbeständigkeit stabilisiert.

Beispiel 2

Der Einbau einer Dämpfbank mit 7 Rohren (Teilungen und Entfernung vom Vlies wie bei Beispiel 1) in einem Flockedämpfer von 5x2,7m= 13,5m Länge erbrachte bei 4750 kg Polyacrylnitrilfasern/h, 40 mm Schnittlänge insgesamt eine Dampfeinsparung von 400 kg/h, von ursprünglich 1200 kg/h auf 800 kg/h. Die Garnkochschrumpfwerte verbesserten sich von 4,0 bis 4,5 % auf 3,6 bis 3,8 % und die Feuchtewerte der Fasern konnten bis zum Auslauf von 3 bis 5 % beim konventionellen Dämpfverfahren auf 1,8 bis 2,5 % gesenkt werden. Für die dynamische Dämpfung wurden 500 kg Dampf/h eingesetzt, weitere 300 kg Dampf/h wurden als Frischdampf der Ausgleichsdämpfung zugesetzt. Die Fasern wurden getrocknet und abschließend mit Luft gekühlt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Dampfbehandlung von kontinuierlich geförderten Stapelfasern oder spannungsarmen oder spanntmgslosen Faserbändern mit Sattdampf oder überhitztem Dampf von 100 bis 135⁰C/ dadurch ge-_ kennzeichnet, daß der Dampf aus einer Anzahl von Prallstrahleinzeldüsen mit Geschwindigkeiten von 5 bis 50 m/sec. so auf die Faservliese oder Faserbänder, die sich im Abstand von 50 bis 300 mm von den Düsen befinden, geblasen wird und daß jeder Teilabschnitt des Faservlieses oder -bandes vom Staupunktbereich der Dampfstrahlen wenigstens einmal erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenlöcher mindestens in η Reihen mit Abständen innerhalb jeder Reihe von 20 bis '^z~ 100 mm angebracht sind, wobei die Düsenlöcher jeder Reihe so gegenüber denen der anderen Reihen versetzt angeordnet sind, daß die n+1. Reihe in ihrer Düsenlochanordnung einer der vorhergehenden Reihen entspräche bzw. entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung der Düsenlöcher, die innerhalb einer Reihe mit gleichem Abstand angeordnet sind, -■ von Reihe zu Reihe um den gleichen Abstand und in der gleichen Richtung erfolgt, so daß in der n+1. Reihe die Düsenlochanordnung der der 1. Reihe entspräche bzw. entspricht.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf auf der den Lochdüsen abgewandten Seite der Faservliese oder -bänder abgesaugt und daß durch eine Abdeckung des Dampfdüsenbereiches auf der Rückseite der Dampfdüsen eine Ansaugung von Luft im Dampfdüsenbereich vermieden wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Faservlieses oder -bandes im Dampfdüsenbereich 3 bis 20 Sekunden beträgt ^un^ daß der Schockdämpfung im Dampfdüsenbereich eine Ausgleichsdämpfung folgt, bei der der Dampf die Faservliese oder -bänder durchströmt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Dampfdüsenbereich abgesaugte Dampf zur

.•j 5 Ausgleichsdämpfung eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung im atmosphärischen oder Überdruckbereich erfolgt.

8. Vorrichtung zum kontinuierlichen Dämpfen von

Gütern in Form eines Gehäuses mit Ein- und Auslaß und einer vom Ein- zum Auslaß gehenden Transporteinrichtung für das zu dämpfende Gut, bei der im ersten Teil eine Anzahl von Prallstrahleinzeldüsen mit entsprechenden DampfZuführungen wenigstens in η Reihen mit Abständen von 20 bis 100 mm

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innerhalb jeder Reihe auf der einen Seite des zu dämpfenden. Gutes in einer solchen Entfernung von der Transporteinrichtung angebracht sind, daß der Abstand der Düsen zum zudämpfenden Gut 50 bis 300 mm beträgt, wobei die Düsenlöcher jeder Reihe . so gegenüber denen der anderen Reihen versetzt angeordnet sind, daß die n+1. Reihe in ihrer Düsenlochanordnung einer der vorhergehenden η Reihen entspricht, und bei der der zweite Teil eine beliebige Dampfzu- und -abführung enthält, die den Dampf durch das zu dämpfende Gut strömen läßt.

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