DE3723048C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen permanenten Dekatier- und Fixierbehandlung von Geweben, Gewirken o. dgl.

Bei einer bekannten Methode bzw. Vorrichtung dieser Art (DE 24 56 921 B2) wird das mit einem Fixiermittel vorbehandelte Textil­ gut zur Aktivierung des Fixiermittels vor dem Dekatier- und Fixiervorgang befeuchtet. Das aktivierte Fixiermittel kann dann in dem Textilgut unter den physikalischen Fixierbedingungen, z. B. Temperatur, Zeitdauer und mechanischem Anpreßdruck ausreagieren. Dabei spielt die Menge der auf das Textilgut aufzubringenden Feuchtigkeit für den Dekatier- und Fixiereffekt eine wesentliche Rolle. Die Praxis zeigt eindeutig, daß bei zu geringer Feuchtig­ keit des Textilgutes vor dem Eintritt in die Dekatier- und Fixierzone nur eine schwache Fixierung erfolgt, während bei zu hoher Feuchtigkeit eine maximale Fixierwirkung ebenfalls aus­ bleibt, weil in letzterem Falle mengenmäßig mehr Chemikalien aktiviert werden als letztlich bei der kontinuierlichen Be­ handlung mit der relativ kurzen Einwirkzeit Fixiergut aus­ reagieren kann.

Ein optimaler Ausfall des Fixiergutes hängt im übrigen auch noch von der Faserart, dem Flächengewicht, der Fadendicke, dem Porenvolumen, der Eingangsfeuchte, der Saugfähigkeit des Textilgutes sowie der Behandlungstemperatur und dem Preßdruck beim Fixieren ab.

Die DE 27 27 514 A1 zeigt eine vergleichbare Vor­ richtung, bei welcher der Umlenkwalze und dem beheizten Zylin­ der je ein Dampfmengen-Regler zugeordnet ist, welche über Meß­ wertverstärker an einen Temperaturregler angeschlossen sind. Diese beiden Temperaturregler stehen mit Temperaturfühlern in Verbindung, von welchen der eine das Druckband im Umschlingungs­ bereich der Umlenkwalze berührt, während der andere die Ober­ fläche des beheizbaren Zylinders abtastet. Sinn und Zweck dieser beiden Temperaturfühler ist es, über die Dampf-Mengenregler Kondensationen auf den beiden Seiten des Textilgutes (linke und rechte Warenseite) zu verhindern. Eine laufende Messung des Wassergehaltes der nach dem Dampfen freiwerdenden Dampfschwaden ist dort ebenso wenig vorgesehen wie eine entsprechende Regelung der die Befeuchtungseinrichtung verlassenden Wassermenge.

Die DE 30 44 853 C2 befaßt sich mit einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zum Bestimmen und Einstellen des Wasser­ gehaltes im Dampf für die Farbstoff-Fixierung von Textilien. Da­ bei wird in einer Meßstrecke der Wassergehalt im Naßdampf vor dem Dämpfer gemessen und dieser Meßwert als Regelgröße zur auto­ matischen Einstellung des gewünschten Wasseranteiles im Dampf genutzt, so daß in den Dämpfer stets Sattdampf gleichen Wasser­ gehaltes eingespeist werden kann.

Die als Stand der Technik gemäß § 3 Abs. 2 PatG zu wertende DE 36 29 963 A1 zeigt eine Vorrichtung zum kontinuier­ lichen Dekatieren und Fixieren von Geweben, Gewirken u. dgl. mit einem drehbar gelagerten und in seiner Temperatur veränderbaren, beheizten Zylinder mit glatter Mantelfläche sowie einem Mitläufer üblicher Spannung, wobei die Ware vor dem Auflaufen auf den Zy­ linder über einen Dämpftisch geführt und ein in seiner Spannung regelbares, undurchlässiges Druckband vorgesehen ist, welches Zylinder, Ware und Mitläufer im Zylinderbereich umschlingt. Da­ bei läuft die Ware zwischen dem Druckband und dem Mitläufer ein, wobei vor dem Dämpftisch eine Einrichtung zum Befeuchten der Ware angeordnet und eine weitere Einrichtung zur regelbaren Befeuch­ tung des Mitläufers vor dem Auflaufen auf den Zylinder vorge­ sehen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Ausübung desselben aufzuzeigen, bei welchem unabhängig von der Art und Geschwindigkeit des Textilgutes sowie der Temperatur des Dämpfzylinders stets ein optimaler und re­ produzierbarer Dekatier- und Fixiereffekt erreicht wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß der Wassergehalt der nach dem Dämpfen freiwerdenden Dampfschwaden laufend gemes­ sen wird und die Meßwerte in einen Reglerkreis eingegeben wer­ den, welcher auf die Befeuchtungsvorrichtung in der Weise ein­ wirkt, daß dem vorbehandelten Textilgut so viel Wasser zugeführt wird wie während der Dekatier- und Fixierbehandlung dem Textil­ gut entzogen wird. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird auf­ grund des ermittelten Meßwertes des Wassergehaltes der nach dem Dämpfen freiwerdenden Dampfschwaden auf den Feuchtigkeitsgehalt der zu behandelnden Ware unmittelbar und laufend eingewirkt, so daß unabhängig von den vorstehend genannten Kennwerten sowie den Eigenschaften der Ware und der weiteren Parameter bei der Wärme­ behandlung stets ein optimaler Fixiereffekt bei minimalem Einsatz von Fixiermitteln erreicht wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß während des Dämpfvorganges das gesamte aktivierte Fixier­ mittel reagiert.

Bei der erfindungsgemäßen Methode erfolgt aus den erhaltenen Meßwerten ein direkter Eingriff in die Mengen-Dosie­ rung für die Wasserzufuhr. Das vor der Dekatier- und Fixier­ behandlung dem Textilgut zugeführte Wasser wird im Bereich der Dekatier- und Fixierzone zunächst auf eine oberhalb der Verdam­ pfungstemperatur liegende Temperatur gebracht. Da das Textilgut mit Hilfe eines gasundurchlässigen Druckbandes mit sehr hohem, den Wärmeübergang verbessernden Anpreßdruck gegen den Dämpfzylin­ der gepreßt wird, kann innerhalb dieser Behandlungszone kein Dampf entweichen. Der Dampf wird vielmehr erst frei, sobald das Textilgut die Behandlungszone verlassen hat. In der Praxis läßt sich aus den Meßwerten der Feuchtigkeit der Dampfschwaden (pro­ zentualer Wassergehalt des Dampfes) klar erkennen, bei welchem Wert der optimale Fixierungspunkt liegt. Dieser einmal gefundene Wert gilt dann als Sollwert und sobald Abweichungen gemessen werden, erfolgt über den Steuerkreis eine entsprechende Nach­ regelung, beispielsweise in Form einer Drehzahlregelung der die Befeuchtungsvorrichtung beaufschlagenden Förderpumpe. Dabei könnte die Wassermengenregelung auch durch eine Druckregelung ersetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den großen Vorteil, daß die dem Textilgut zuzuführende Wassermenge stets unter der Berücksichtigung nachstehender Einflußgrößen erfolgt: Faserart, Flächengewicht, Fadendichte, Porenvolumen, Eingangsfeuchte, Saugfähigkeit, Laufgeschwindigkeit, Behandlungstemperatur und Anpreßdruck während der Fixierung.

Wenn beispielsweise die gemessene Feuchtigkeit der Dampfschwaden den optimalen Punkt überschreitet, so muß die dem Textilgut zugeführte Wassermenge gedrosselt werden. Wird hin­ gegen eine Minderung des Wassergehaltes des Dampfes festgestellt, so wird über den Reglerkreis die Wassermenge erhöht. Damit wird eine artikel- und geschwindigkeitsunabhängige Regelung erzielt.

Die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Methode erforderliche Vorrichtung weist einen Sensor auf, der die Meßwerte einem regelbaren Antriebsmotor einer die Befeuchtungs­ vorrichtung beaufschlagenden Förderpumpe zuführt.

Zweckmäßig liegt in dem Reglerkreis zwischen dem Sensor und dem Antriebsmotor ein Meßumformer und Verstärker.

In dem Reglerkreis können Sensoren verschiedenster Art verwendet werden. So kann zum Beispiel ein Zirkonia-Feuch­ tigkeitsanalysator mit einem Zirkonia-Sauerstoffsensor ver­ wendet werden. Der Sensor kann direkt in der Meßatmosphäre, im vorliegenden Falle also in den Dampfschwaden, eingesetzt werden, wodurch die genauesten Meßwerte zu verzeichnen sind. Der Ana­ lysator hat eine Digitalanzeige, auf welcher der Gehalt des Wasserdampfes in Volumenprozenten kontinuierlich angezeigt wird. Schnelles Ansprechen, hervorragende Stabilität und wartungsfreier Betrieb erleichtern diesen Regelvorgang. Das Zirkonia-Element besteht aus Zirkonkeramik, welches sich bei hohen Temperaturen Sauerstoffionen gegenüber wie ein fester Elektrolyt verhält. Wenn auf der Innen- und Außenseite des Zirkonkeramik-Rohrs beheizte Platin-Elektroden montiert werden, bewirkt die Diffe­ renz zwischen den Sauerstoff-Partialdrücken auf der Innen- und Außenseite des Rohrs einen Elektronenfluß durch den Elektro­ lyten hindurch. Zwischen den beiden Elektroden baut sich eine Spannung auf. Wenn der zu messende Dampf die eine Elektrode (Referenz-Elektrode) und Luft die andere Elektrode überstreicht, entsteht an den Elektroden eine entsprechende Spannung, die als Regelgröße über einen Meßwertumformer dem Reglerkreis zur Ver­ fügung steht.

Man kann aber auch einen Lithium-Chlorid-Feuchte­ fühler verwenden. Dieser gewährleistet durch seinen speziellen Aufbau eine Feuchtemessung nach dem Taupunkt-Meßverfahren, und zwar unabhängig vom Luftdruck und von der Lufttemperatur und innerhalb eines großen Feuchtigkeitsbereiches. Das Meßprinzip des Lithium-Chlorid-Feuchtefühlers besteht darin, daß die hy­ groskopische Lithium-Chlorid-Lösung auf dem Meßelement so weit erwärmt wird, bis der Feuchteaustausch zwischen der Lithium-Chlo­ rid-Lösung und dem das Meßelement umströmenden Dampf in beiden Richtungen gleich groß ist. Die Temperatur der Lithium-Chlorid- Lösung, bei der sich dieser Gleichgewichtszustand einstellt, ist ein direktes Maß für die absolute Feuchte.

Man kann aber auch auf dem Laserstrahl-Prinzip beruhende Feuch­ tigkeitsmeßvorrichtungen einsetzen. Der gebündelte Laserstrahl durchbricht die Dampfatmosphäre quer zur Bewegungsrichtung der Dampfschwaden und gibt je nach Widerstand der Wasserteilchen einen entsprechenden Wert an einen Empfänger weiter. Die von diesem erhaltenen Impulse können nach entsprechender Verstärkung und Umformung in den Reglerkreis eingesteuert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 und 5 gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung desselben sind in der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. Diese zeigt in rein schematischer Weise eine Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Mit 1 ist ein beheizbarer, drehbarer Dämpfzylinder bezeichnet, während mit den Bezugsziffern 3 bis 5 Umlenkwalzen angedeutet sind, um welche ein gasundurchlässiges, endloses Druckband 6 herumgeführt ist. Dieses Druckband 6 liegt in dem den Dämpfzylinder 1 umgebenden Teil unmittelbar auf dem zu dekatierenden und fixierenden Textilgut 7 auf.

Die Zufuhr- bzw. Abführrichtung des Textilgutes 7 sind mit entsprechenden Pfeilen angedeutet.

Die Umlenkwalze 4 ist beheizt, so daß das Druckband 6 unabhängig vom Dämpfzylinder 1 beheizbar ist. Die Umlenkwalze 5 ist stufenlos spannbar, so daß maximale Spannkräfte (ca. 6,0 kg/cm²) auf das Textilgut 7 während der Dekatier- und Fixierbehandlung erzeugt werden.

Bevor das Textilgut 7 in den Bereich das Dämpfzylin­ ders 1 einläuft, wird ersteres mittels einer Befeuchtungsvor­ richtung 8 befeuchtet. Diese Befeuchtungsvorrichtung 8 ist vor dem Dämpfzylinder 1 angeordnet, damit die aufgebrachte Wasser­ menge in Form kleinster Tröpfchen verlustfrei in die Dekatier­ und Fixierzone einlaufen kann. Zur Erzielung einer optimalen Befeuchtung werden zweckmäßig Rotoren-Sprüheinrichtungen ver­ wendet, welche das Sprühgut in Form eines strichdünnen Sprühfächers auf das Textilgut 7 aufbringen.

Mit 9 ist ein Sensor bezeichnet, welcher die Feuchtig­ keit der von dem dekatierten und fixierten Textilgut 7 freigege­ benen Dampfschwaden analysiert. Dieser Sensor 9 befindet sich - in Laufrichtung des Textilgutes 7 gesehen - unmittelbar hinter der Dekatier- und Fixierzone.

Als Sensor 9 kann ein Zirkonkeramik-Element oder ein Lithium-Chlorid-Feuchtefühler bzw. ein Laserstahl eingesetzt werden.

Die den prozentualen Wassergehalt des Dampfes kenn­ zeichnenden Meßwerte des Sensors 9 werden über einen Meßumformer und Verstärker 10 einem Reglerkreis zugeführt. Die Meßwerte wer­ den dann entweder über einen Stromrichter 11 in einen Gleichtrom- Motor 12 oder über einen Frequenzrichter 11a in einen Drehstrom- Motor 12a eingesteuert, wodurch die Drehzahl der Förderpumpe 13 geregelt wird. Hierdurch ist eine Dosierung der dem Textilgut 7 zugeführten Wassermenge gegeben.

Anstelle einer Drehzahlregelung kann auch über eine Druckregelung des zugeführten Wassers eine Mengendosierung er­ folgen, wobei die Praxis genauere Ergebnisse mit der Drehzahl­ regelung der Förderpumpe 13 zeigt.

Es ist auch denkbar, daß anstelle der Befeuchtung des Textilgutes 7 vor dem Dämpfzylinder 1 eine Absaugvorrichtung angeordnet ist, welche die Aufgabe hat, relativ nasses Textilgut 7 auf eine bestimmte Restfeuchte zu trocknen. In diesem Falle werden die vom Sensor 9 ermittelten Meßwerte in der vorbeschrie­ benen Weise nach Umformung und Verstärkung für eine Drehzahl­ regelung einer Vakuumpumpe für die Absaugvorrichtung verwendet.

Dabei beeinflußt die Größe des Vakuums im Bereich der Absaug­ vorrichtung die Eingangsfeuchte des Textilgutes 7.

Claims (5)

1. Verfahren zur kontinuierlichen permanenten Dekatier- und Fixierbehandlung von mit einem Fixiermittel vorbehandelten Geweben, Gewirken o. dgl., mit zumindest einem drehbar gelagerten Dämpfzylinder und einem über Umlenkwalzen ge­ führten, beheizbaren und gasundurchlässigen Druckband, welches auf den Dämpfzylinder umgebenden Teil des Textil­ gutes Druckkräfte ausübt und bei den das Textilgut zur Aktivierung des Fixiermittels vor dem Dämpfen befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt der nach dem Dämpfen freiwerdenden Dampfschwaden laufend gemessen wird und die Meßwerte in einen Reglerkreis eingegeben werden, welcher auf die Befeuchtungsvorrichtung in der Weise ein­ wirkt, daß dem vorbehandelten Textilgut so viel Wasser zu­ geführt wird wie während der Dekatier- und Fixierbehandlung dem Textilgut entzogen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meß­ gerät ein Sensor (9) vorgesehen ist, der die Meßwerte einem regelbaren Antriebsmotor (12 bzw. 12a) einer die Befeuchtungs­ vorrichtung (8) beaufschlagenden Förderpumpe (13) zuführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Reglerkreis zwischen dem Sensor (9) und dem Antriebsmotor (12 bzw. 12a) ein Meßumformer und Verstärker liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Antriebsmotor ein Gleichstrommotor ist, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Meßumformer und Verstärker und dem Antriebsmotor (12) ein Stromrichter liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Antriebsmotor ein Drehstrommotor ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Meßumformer und Verstärker und dem Antriebs­ motor (12a) ein Frequenzrichter (11a) liegt.