DE4123179A1 - Verfahren und vorrichtung zur verarbeitung von fasermaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Fasermaterial, insbesondere zur Zubereitung eines Faser­ flors durch Vorauflösen, Reinigen und Zerfasern von z. B. Baumwolle in form der Faserflocken. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung dieses Verfahrens beson­ ders geeignete Vorrichtung.

Bei der Vorauflösung werden in sog. Putzereien von den ge­ prenten Faserballen einzelne Faserschichten oder Faser­ klumpen abgenommen, welche auf den geeigneten Spezialma­ schinen zu Faserflocken allmählich aufgelöst werden. Diese Faserflocken werden als Wickel oder in gerader Ausrichtung zur weiteren Zerfaserung den Krempelmaschinen vorgelegt, deren resultierendes Produkt ein Florband und Abfall ist.

Diese klassische Faservorauflösung hat einen nachteiligen Einfluß auf die Qualität des Endprodukts bei der Vorauf­ lösung von stark verunreinigtem Fasermaterial, weil die Faserflocken bei ihrem Durchgang durch die Reinigungs- und Vorauflösungsstationen verfilzen und verdochten, so daß sich die in ihnen enthaltenen Verunreinigungen bei der Zerfaserung auf den Krempelmaschinen nur sehr schwer ab­ scheiden lassen. Bei feinen oder weniger festen Fasern können die Fasern bei diesem Prozeß beschädigt werden. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden verschiedene Maßnahmen und Zusatzvorrichtungen vorgeschlagen, durch welche die Faserflocken vor dem Krempelprozeß nachträglich weiter aufgelockert und gereinigt werden. So wird gemäß der FR-23 60 694 das Fasermaterial durch zwei miteinander ge­ koppelte Walzen geführt, um Fremdstoffe und Verunreinigun­ gen abzuscheiden. Es ergeben sich hier aber Probleme bei der Manipulation des Abfalls. Ein weiterer Nachteil der­ artiger Zusatzvorrichtungen liegt auch darin, daß sie den Stationen für die Vorauflösung und die Reinigung des Fa­ sermaterials nachgeordnet sind und als selbständige Ma­ schinen den umbauten Raum vergrößern. Ferner ergeben sich lufttechnische Probleme bei der Führung und Entstaubung der verunreinigten Abluft.

Bei der Zubereitung von spinnfähigem Faserband erfordert die Behandlung des entstandenen Abfalls einen erheblichen Aufwand, weil der vorzugsweise in Putzereien und Krem­ pelmaschinen anfallende Abfall manuell aus den Maschinen abgeführt und zur Aufbereitung transportiert werden muß. Die manuelle Manipulation der Herausnahme des Abfalls aus den Maschinen, seines Transports und der Filterreinigung führt zu unzulässig hohen physischen und gesundheitsge­ fährdenden Belastungen des Personals sowie zu einer er­ heblichen Luftverschmutzung.

Aus der DE-A-30 21 901 ist ein Absaugverfahren für den Primärabfall bei der Behandlung von Fasermaterialien be­ kannt, bei dem der Primärabfall unter den Arbeitsplätzen der Maschinen und deren Zusatzvorrichtungen in eine Ab­ trennvorrichtung abgesaugt und dort in Zyklonen, Filtern u. dgl. in verwertbare Fasermaterialien und in nicht zu verarbeitenden Abfall getrennt wird. Der Faseranteil kann zum Anfang des Arbeitszyklus zurückgeführt oder ander­ weitig kommerziell verwertet werden. Der nicht zu verar­ beitende Abfall wird brikettiert, verbrannt oder depo­ niert. Diese Vorgehensweise verringert zwar die physischen Belastungen des Personals und auch die Luftver­ schmutzungen, es ist aber sehr kostenaufwendig, weil große Bauinvestitionen und teure Einrichtungen notwendig sind. Eine Rückführung der im Abfall enthaltenen Fasern in den Hauptfaserstrom ist bei dieser Vorgehensweise nicht mög­ lich.

Mit der CS 2 55 402 wird eine Lösung vorgeschlagen, welche die Nachteile der bisherigen kostenaufwendigen Systeme der Vorauflösung, der Reinigung und der Zerfaserung des Faser­ materials überwindet. Es wird eine einzige kontinuierliche Einrichtung vorgeschlagen, in welcher die Faserflocken fortschreitend voraufgelöst, gereinigt und zerfasert wer­ den. Das gereinigte Florband kann in spindellosen Spinn­ maschinen versponnen werden, bei denen die ausreichende Sauberkeit des vorgelegten Faserrohstoffes eine der Grund­ bedingungen des Spinnvorganges ist. Zu diesem Zweck sind den Vorauflösungswalzen und Zerfaserungswalzen angetriebe­ ne perforierte Saugwalzen für die Abnahme des Faserma­ terials zugeordnet, wodurch nicht nur die Abnahme und die Überführung des Fasermaterials schonender durchgeführt wird, sondern auch der Reinigungsgrad verbessert und die Abfallbehandlung vereinfacht werden. Diese Operationen werden in einer einzigen Einrichtung ausgeführt, in wel­ cher der Wirkungsgrad der Vorauflösung, der Reinigung und der Zerfaserung durch die Zahl der Vorauflösungs-, der Zerfaserungs- und der Abnahmeperforierwalzen bestimmt wird. Ein wesentlicher Vorzug dieser Einrichtung liegt darin, daß der Abfall in wenigen Sammlern unter den ein­ zelen Vorrichtungen aufgefangen wird, wobei jedoch eine auf die spinnbaren Fasern im Abfall gerichtete Aufberei­ tung des Abfalls nicht erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Auflöseeffekt und den Reinigungsgrad bei der Faserbehandlung zu verbessern, die Menge an nicht weiter verwertbarem Abfall zu vermindern und die durch den Staub verursachten Gefahren und Be­ lastungen zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Primärgemischtabfall von min­ destens ersten Vorauflösungsoperationen zurück zur parallelen Vorauflösung und gegebenenfalls weiter zur parallelen Reinigung abgetrennt geführt wird, wonach die aus dem Primärabfall so gewonnenen Fasern spätestens vor der Operation der Zerfaserung des Faserflors zu dem übrigen Fasermaterial angeschlossen werden und der ausgeschiedene Sekundärabfall von der parallelen Vor­ auflösung, bzw. Reinigung, abgesondert zur Abtren­ nungsmanipulation auf den minderwertigen Faserabfall und den nicht zu verarbeitenden Abfall erfaßt wird, wobei die Fasern von der parallelen Vorauflösung, bzw. von der Reinigung auf der Breite des Faserflors pneumatisch oder mechanisch ausgebreitet werden.

Weitere Vorteile und Effekte der Erfindung sind der nach­ folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen entnehmbar. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung mit Sammlern für den Primärabfall und mit einer Abfallrückführung,

Fig. 2 schematisch Sammler für den Sekundärabfall, die an die Saugräume der Abnahmeperforierwalzen ange­ schlossen sind,

Fig. 3 eine einseitig verbreiterte Lieferwalze, eine Vor­ auflösewalze, eine Perforierwalze und eine Über­ gabewalze zur parallelen Einreichung und Reinigung des Primärgemischtabfalls mit einem Hilfsunter­ druckkondensor der Lieferwalze in schematischer Draufsicht und

Fig. 4 in Stirnansicht den Eintrittsteil der vereinigten Vorrichtung mit dem Hilfsunterdruckkondensor bei der einseitig verlängerten Lieferwalze und die lufttechnische Durchschaltung des Sammlers des Pri­ märabfalls mit diesem Unterdruckkondensor.

Die dargestellte Verarbeitungsvorrichtung für Faserma­ terial umfaßt in der Grundausstattung eine Speise-, eine Vorauflösungs-, eine Zerfaserungs- und eine Ablieferungs­ vorrichtung. Die Speisevorrichtung enthält eine Speisewal­ ze 2 mit einer Leitplatte 3. Die Vorauflösungsvorrichtung besitzt bei dieser Ausführung eine Zupfwalze 4, der Zupf­ segmente 5 mit Schalenmessern 6 und mit Steuerleisten 7 für die Regulation der Menge des Primärgemischtabfalls zu­ geordnet sind. Der Primärabfall wird in einem Sammler 22 aufgefangen. Der Zupfwalze 4 ist eine perforierte Abnahme- Saugwalze 8 mit Sägezahndraht nachgeordnet. In der Ab­ nahmewalze 8 ist ein Abdeckblech 12 zur Begrenzung der Saugwirkung auf einem Oberflächenbereich angeordnet. Der Unterdruck in der Abnahmewalze 8 wird durch eine Saugquelle 9 erzeugt. Der Abnahmewalze 8 ist eine Übertra­ gungswalze 13 mit einer Druckplatte für die Überführung des abgenommenen Fasermaterials in die Zerfaserungsvor­ richtung nachgeordnet. Diese Vorrichtung enthält eine Zerfaserungswalze 15, die auf ihrer Arbeitsoberfläche mit Sägezahndraht versehen ist. In der Nähe der Arbeitsfläche sind im Unterteil der Zerfaserungswalze 15 eine Reihe von Deckeln 16 angeordnet, deren Anlaufseiten mit Scha­ lenmessern 17 versehen sind. Der Zerfaserungswalze 15 ist eine Abnahmeperforierwalze 18 mit Sägezahndraht nachge­ schaltet.

Unter den Krempeldeckeln 16 ist ein weiterer Sammler 32 für die Aufnahme des Primärgemischtabfalls angeordnet. Diese Zusammenstellung der Zerfaserungsvorrichtung wieder­ holt sich in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 noch ein­ mal, d. h. der Abnahmewalze 18 ist eine weitere Übertra­ gungswalze 33 mit Leitelement sowie eine weitere Zerfa­ serungswalze 15a mit Deckeln 16a und eine perforierte Ab­ nahme-Saugwalze 28 nachgeordnet. Unter der Zerfaserungs­ walze 15a befindet sich ein Sammler 42, der an einen ge­ meinsamen Schmutzkanal 27 angeschlossen ist. Der Abnahme­ walze 28 ist eine Übertragungswalze 19 mit einer Druck­ leiste 21 nachgeordnet, welche das gereinigte und zerfa­ serte Fasermaterial in Form eines Faserflors in eine Vor­ richtung überführt. Diese Vorrichtung enthält einen Ein­ lauftrichter 23 mit Verdichtungswirkung, Kalanderwalzen 24, Zug- und Richtwalzensätze 20 sowie eine Kanne 26 mit einem Kannenstock 25 für die Faserbandablage.

Bei der beschriebenen Vorrichtung mit der Speise-, Vorauf­ lösungs-, Zerfaserungs- und Ablieferungsvorrichtung ist neben dem Hauptfluß des Fasermaterials im Eintrittsab­ schnitt zumindest die Speisewalze 2, die Zupfwalze 4 der Vorauflösungsvorrichtung, die ihr zugeordnete Absaugwalze 8 und die Übertragungswalze 13 um die Seitenteile 2a, 4a, 13a verlängert, wobei dem verlängerten Seitenteil 2a der Speisewalze 2 ein Unterdruckkondensor 29 vorgeordnet ist, dessen Mantel über eine Leitung 27 mit mindestens einem der Sammler 22, 32, 42 des Primärabfalls pneumatisch ver­ bunden ist. Die einseitige Verlängerung der Walzen 2, 4, 8, 13 führt zu einer relativ geringen Vergrößerung der Breite mit der Vorrichtung und zu einer asymmetrischen Adjustierung, wobei die Seitenteile durch mindestens eine nicht dargestellte Seitenwand mit Lagern von den Hauptwal­ zen 2, 4, 8, 13 getrennt sein können.

Die angeführte Adjustierung der Vorrichtung kann durch eine selbständige Einrichtung ersetzt werden, die in der Spinnerei getrennt für eine oder auch mehrere vereinigte Vorrichtungen arbeitet. Diese Einrichtung kann eine äqui­ valente Vorrichtung zur parallelen Verarbeitung des zurückgeführten Primärabfalls enthalten und mit den Ar­ beitsstellen pneumatisch verbunden sein.

Dem verlängerten Seitenteil 4a der Zupfwalze 4 ist der Sammler 30 für den Sekundärabfall zugeordnet, der bei dem Ausführungsbeispiel an die Saugquelle 9 für die Ab­ nahme-Saugwalzen 8, 18, 28 angeschlossen ist. Die Saug­ quelle 9 fördert die mit dem Abfall belastete Luft zu einer Trenneinrichtung 30a, in welcher der Abfall in einen noch verwendbaren minderwertigen Faseranteil 31 und in einem nicht mehr verarbeitbaren Anteil 41 getrennt wird.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Das Fasermaterial wird von den gepreßten Ballen abgenommen und mittels einer nicht dargestellten Förderrohrleitung in den Füllschacht 1 eingeführt, aus welchem es mittels der Speiseplatte 3 und der angetriebenen Speisewalze 2 zu der zugehörigen Zupfwalze 4 geführt wird.

Zwischen der Speisewalze 2 und den Spitzen der Zupfwalze 4 und weiter zwischen den Zupfsegmenten 5 erfolgt eine intensive Vorauflösung und Reinigung des Fasermaterials, wobei die gelösten Schmutzpartikel u.dg1. von den Schalen­ messern 6 in den Sammler 22 abgeführt werden. Von der Ar­ beitsoberfläche der Zupfwalze 4 gelangt das aufgelockerte Fasermaterial mittels des Sägezahndrahtes zu der per­ forierten Abnahmewalze 8, in welcher der Staub durch den perforierten Mantel hindurch abgesaugt wird. Die Abnahme­ walze 8 dient gleichzeitig zur Abdichtung des abgenommenen Fasergebildes für die nachfolgenden Operationen.

Die Luft wird in die Abnahmewalze 8 von außen über die Schicht des Fasermaterials gesaugt, so daß die kleinen Verunreinigungen und der Staub aus diesem Material über die gesamte Breite der Abnahmewalze 8 eingesaugt werden können. Das voraufgelöste Fasermaterial wird vom Mantel der Abnahmewalze 8 mittels der Übertragungswalze 13 in einem Bereich abgenommen, in welchem die Saugwirkung durch das Abdeckblech 12 unterdrückt ist. Die Übertragungswalze 13 dient gleichzeitig zur Einspeisung des abgenommenen Ma­ terials zu der nachfolgenden schnellaufenden Zerfaserungs­ walze 15. In Zusammenwirkung mit den angestellten orts­ festen Krempeldeckeln 16 erfolgt auf dieser Walze 15 die Zerfaserung des Fasermaterials mit gleichzeitiger Reini­ gung, wobei die gelösten Verunreinigungen von den Schalenkanten 17 abgetrennt werden und durch die Lücken zwischen den Krempeldeckeln 16 in den Sammler 32 für Primärgemischtabfall fallen.

Die so teilweise vereinzelten Fasern werden vom Sägezahn­ draht der Zerfaserungswalze 15 durch die Perforierwalze 18 abgenommen, von welcher das Fasergebilde mittels der Über­ tragungswalze 33 zu der nachfolgenden Zerfaserungswalze 15a übertragen wird, wo sich der Prozeß der Reinigung und Zerfaserung wiederholt. Die zerfaserten und gereinigten Fasern werden dann mittels der Walze 28 abgenommen, und als Faserflor mittels der Abnahmewalze 19 mit der Druck­ leiste 21 in den Verdichter 23 eingeführt. In diesem trichterförmigen Verdichter 23 wird der lockere Faserflor zu dem Florband geformt, das mittels der Kalanderwalzen 24 und der Walzen der Verzugsvorrichtung 20 abgezogen und über den Kannenstock 25 in die Kanne 26 abgelegt wird.

Die intensivste Vorauflösung und Reinigung des Faserma­ terials erfolgt in dem geklemmten Zustand im Bereich der Speisewalze 2 und der Übertragungswalzen 13, 33, so daß das Fasermaterial insgesamt dreimal einer solchen Inten­ sivbehandlung unterzogen wird. Eine weitere Vorauflösung und Reinigung erfolgt bei der Abnahme der Fasern mittels der perforierten Abnahmewalzen 8, 18, 28 mit den ange­ stellten Arbeitswalzen und auch beim Durchkämmen mittels der Zupfsegmente 5 und der Krempeldeckel 16.

Der Primärgemischtabfall aus dem Primärfluß des Faserma­ terials wird in den zugehörigen Sammlern 22, 32, 42 aufge­ fangen. Zumindest der im Sammler 32 unterhalb der Zerfa­ serungswalze 15 aufgefangene Abfall wird zu dem Eintritts­ teil der Vorrichtung zurückgeführt. Diese Rückführung er­ folgt pneumatisch durch die Leitung 27, welche zu dem Abnahmeteil des Mantels des vorgeordneten Unterdruck­ kondensors 29 führt. Bei der Rotation des Kondensators wird der zurückgeführte Primärgemischtabfall auf den Sei­ tenteil 2a der Speisewalze 2 und von diesem zur weiteren Vorauflösung auf den Seitenteil 4a der Zupfwalze 4 über­ tragen. Hier wird der Primärgemischtabfall durch Zu­ sammenwirken der Zupfsegmente 5 und der Schalenmesser 6 mit den Regulationsleisten 7 der intensiven Vorauflösung mit der gleichzeitigen Ausscheidung der restlichen Verun­ reinigungen unterworfen. Die restlichen Verunreinigungen werden in dem unteren Sammler 30 separat aufgefangen, der unter dem Seitenteil 4a der Zupfwalze 4 angeordnet ist. Sie können auch in einem gesonderten - nicht dargestell­ ten - Sammler für den Sekundärabfall aufgefangen werden, der unter dem - nicht dargestellten - verlängerten Sei­ tenteil der folgenden Zerfaserungswalze 15 u.ä. unterge­ bracht sein kann. Von diesem unteren Sammler 30 wird der Sekundärabfall, der nur noch gröbere Verunreinigungen und den Staub enthält, abgesaugt und kann zusammen mit dem ab­ gesaugten Staub und mit den kurzen Fasern aus den Perfo­ rierwalzen 8, 18, 28 durch die Saugquelle 9 in einer Trenneinrichtung 30a zusammengeführt werden, in der der abgesaugte Abfall noch in einen minderwertigen Faserabfall 31 und einen nicht verarbeitbaren Anteil 41 geteilt wird.

Der auf den Walzen zurückgehaltene Primärgemischtabfall wird unter denselben Bedingungen wie das Primärfaserma­ terial weiterverarbeitet, wobei die fasern nach der parallelen Vorauflösung und der Befreiung von Ver­ unreinigunge n spätestens vor der Zerfaserung des Faserflors in den Faserprimärfluß überführt werden und zwar durch pneumatische und/oder mechanische Mittel, die über die gesamte Breite wirksam sind, z. B. längs der Breite der Übertragungswalze 13 wie in Fig. 3 durch den S-förmigen Pfei1 angedeutet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Verarbeitung von Fasermaterial, insbeson­ dere zu einem verspinnbaren Faserband, bei welchem das ungereinigte Fasermaterial einer Vorauflösung, einer Reinigung und einer anschließenden Zerfaserung unter­ worfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärabfall aus mindestens einer Vorauflö­ sungs- und Zerfaserungsoperation zum Einlauf geführt und parallel zur Vorauflösung und Reinigung des Fa­ sermaterials voraufgelöst und gereinigt wird und daß die gereinigten Fasern des Primärabfalls dem Faser­ material spätestens vor dessen Zerfaserung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Primärabfall abgeschiedenen Fasern dem Faserflor des Fasermaterials pneumatisch oder mecha­ nisch über seine gesamte Breite zugemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Vorauflösung und Reinigung des Primär­ abfalls erhaltene Sekundärabfall mit dem in perforierte Saugwalzen eingesaugten Verunreinigungen des Faserma­ terials vermischt abgesaugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Vorauflösung und Reinigung des Primärabfalls ausgeschiedene Sekundärabfall in einen minderwertigen Faseranteil und einen nicht verar­ beitbaren Anteil getrennt wird.

5. Vorrichtung zur Verarbeitung von Fasermaterial zu z. B. einem verspinnbaren Faserband mit einer Speise-, Vor­ auflösungs-, Zerfaserungs- und Ablieferungseinrichtung, wobei zumindest den Vorauflösungs- und Zerfaserungs­ walzen Abnahme-Saugwalzen mit perforiertem Mantel sowie Sammler für den Primärfaserabfall zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Speisewalze (2) und die Zupfwalze (4) der Vorauflösungsvorrichtung, die ihr zugeordnete Saugwalze (8) und die Übertragungswalze (13) einseitig verlängert sind, wobei dem verlängerten Seitenteil (2a) der Speisewalze (2) ein Unterdruckkondensor (29) vorge­ ordnet ist, dessen Saugteil über eine Leitung (27) mit mindestens einem Sammler (22, 32, 42) für den Primärfa­ serabfall pneumatisch verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem verlängerten Seitenteil (4a) der Zupfwalze (4) ein Sammler (30) für den Sekundärabfall zugeordnet ist, der mit einer Saugquelle (9) für die Saugwalzen (8, 18, 28) verbunden ist, wobei der Ausgang der Saugquelle (9) zu einer Trenneinrichtung (30a) für die Verteilung des Sekundärabfalls führt.