DE4130860A1

DE4130860A1 - METHOD FOR TREATING THREADS WITH LIQUID

Info

Publication number: DE4130860A1
Application number: DE19914130860
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Wachsmann
Original assignee: Akzo NV
Current assignee: Akzo Nobel NV
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1991-09-17
Publication date: 1993-03-18
Also published as: WO1993006266A1

Abstract

A process is disclosed for treating at least one thread or similar structure moved in its longitudinal direction with at least one liquid, so that any liquids adhering to the thread are replaced by another liquid applied by at least one liquid jet oriented towards the thread.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bei welchem wenigstens ein in seine Längsrichtung fortbewegter Faden, wobei es sich auch um ein fadenähnliches Gebilde handeln kann, mit wenigstens einer Flüssigkeit in der Weise behandelt wird, daß an dem Faden haftende Flüssigkeit wenigstens teilweise durch eine andere Flüssigkeit ersetzt wird.The invention relates to a method in which at least a thread moving in its longitudinal direction, whereby it can also be a thread-like structure with at least one liquid is treated in such a way that liquid adhering to the thread at least partially is replaced by another liquid.

Unter einem solchen Verfahren wird ein Verfahren verstanden, bei dem wenigstens ein ggf. frisch hergestellter, z. B. gesponnener, Faden, ein fadenförmiges oder fadenähnliches Gebilde o. dgl. mit einer Flüssigkeit behandelt wird, um beispielsweise chemische Substanzen aus dem Faden herauszu lösen (Extraktion), feste oder flüssige an der Fadenober fläche anhaftende Substanzen zu entfernen (Waschen) und/oder andere Veränderungen der Fadeneigenschaften zu bewirken (Abschrecken, Temperieren, Erwärmen, Kühlen, Bleichen).Such a process is understood to mean a process in which at least one freshly made, e.g. B. spun, thread, a thread-like or thread-like Structure or the like is treated with a liquid to for example chemical substances out of the thread loosen (extraction), solid or liquid on the thread upper remove surface adhering substances (washing) and / or cause other changes in thread properties (Quenching, tempering, heating, cooling, bleaching).

Nicht gemeint sind dagegen solche Verfahren, bei denen eine Flüssigkeit wie Avivage, Schlichte, Präparation, Öl, Farbe usw. auf den Faden aufgebracht wird, um zumindest teilweise oder größtenteils auf dem Faden zu verbleiben.On the other hand, what is not meant are processes in which a Liquid such as finishing, size, preparation, oil, paint etc. is applied to the thread to at least partially or to stay mostly on the thread.

Das gattungsgemäße an sich bekannte Verfahren wurde (und wird) in der Weise durchgeführt, daß die zu behandelnden Fäden o. dgl. durch wenigstens eine Flüssigkeit, die sich beispielsweise in einer (Tauch-)Wanne befand oder eine solche durchströmte, gezogen oder durch ein mit Flüssigkeit gefülltes Rohr transportiert oder auf andere ähnliche Art und Weise behandelt wurden.The generic method known per se was (and is carried out in such a way that the to be treated Threads or the like. By at least one liquid for example in a (diving) tub or a such flowed through, drawn or through a liquid filled pipe transported or other similar way and ways were treated.

Die wesentlichen Nachteile dieser Verfahrensweise bestehen unter anderem darin, daß der durch die Flüssigkeitsreibung zwischen Faden und Badflüssigkeit erzeugte Strömungswider stand zu ggf. hohen Fadenzugkräften führt und daher nur begrenzte Fadengeschwindigkeiten zuläßt. Darüberhinaus erschwert die sich unvermeidbar am Faden bildende Flüssig keitsgrenzschicht die Wärme- bzw. Stoffübertragung von dem Faden in die Badflüssigkeit und umgekehrt. Dies gilt auch für den Fall, daß eine Stoffübertragung gleichzeitig in beiden Richtungen stattfindet, was auch als Stoffaustausch bezeichnet wird.The main disadvantages of this procedure exist among other things, that the fluid friction flow resistance generated between thread and bath liquid may lead to high thread tension and therefore only allows limited thread speeds. Furthermore complicates the inevitably forming liquid on the thread boundary layer the heat or mass transfer from the Thread in the bath liquid and vice versa. this is also valid in the event that a mass transfer occurs simultaneously in both directions takes place, which is also called mass transfer referred to as.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Verfügung zu stellen, das nicht mit diesen Nachteilen behaftet ist und weitere Vorteile, wie nachfolgend beschrieben, bietet.The present invention was therefore based on the object to provide a generic method that does not suffer from these disadvantages and others Advantages, as described below, offers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die - die an dem Faden haftende Flüssigkeit wenigstens teilweise ersetzende - andere Flüssigkeit mit wenigstens einem auf den Faden gerichteten Flüssigkeitsstrahl aufgebracht wird. This object is achieved in that the - The liquid adhering to the thread at least partially replacing - other liquid with at least one on the Thread-directed liquid jet is applied.

Wenn das Verfahren an einem trockenen Faden durchgeführt werden soll, dann kann zunächst auf beliebige Art und Weise Flüssigkeit auf den Faden aufgebracht werden, die zumindest teilweise oder größtenteils auf dem Faden verbleibt, und diese dann erfindungsgemäß durch eine andere Flüssigkeit ersetzt werden. Das bloße Aufbringen einer Flüssigkeit, z. B. auf einen trockenen Faden ist also nicht Gegenstand der Erfindung.If the procedure is carried out on a dry thread can then be started in any way Liquid can be applied to the thread, at least remains partly or largely on the thread, and this then according to the invention by another liquid be replaced. The mere application of a liquid, e.g. B. a dry thread is not the subject of Invention.

Unter anderer Flüssigkeit wird im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht eine völlig andere Flüssigkeit verstanden, sondern beispielsweise Wasser, in welchem andere Stoffe (z. B. Salze) oder dieselben Stoffe in einer anderen Konzen tration gelöst sind als in dem an dem zu behandelnden Faden anhaftenden Wasser. Unter anderer Flüssigkeit wird auch eine Flüssigkeit verstanden, die sich lediglich in der Temperatur oder im pH-Wert (Säuren; Laugen) oder anderweitig von der an dem Faden haftenden Flüssigkeit unterscheidet.Under other liquid is in the sense of the present Invention did not understand a completely different liquid but for example water, in which other substances (e.g. salts) or the same substances in a different concentration tration are solved than in the thread to be treated adhering water. Among other liquids there is also a Understand liquid, which is only in temperature or in pH (acids; alkalis) or otherwise from the the liquid adhering to the thread.

Würden die an dem Faden haftende Flüssigkeit und die sie ersetzende andere Flüssigkeit sich durch nichts voneinander unterscheiden, so wäre ein Ersetzen der an dem Faden haftenden Flüssigkeit durch die andere Flüssigkeit wenig sinnvoll.Would the liquid sticking to the thread and it other liquid replacing each other through nothing distinguish, there would be a replacement on the thread sticking liquid by the other liquid little sensible.

Unter Faden, wobei es sich auch um ein fadenförmiges oder fadenähnliches Gebilde o. dgl. handeln kann, wird insbe sondere - ggf. ein frisch hergestellter, z. B. gesponnener - Faden aus einem oder mehreren synthetischen Polymeren, aus regenerierter o. dgl. Cellulose, aus anderen üblichen faden bildenden Stoffen oder aus natürlichen Fasern verstanden, der als Monofilament-, Multifilament- oder Hohlfaden aber auch in Bändchenform oder als Fasergarn vorliegen kann. Der Faden kann nach einem Trocken- oder Naßspinnverfahren, also beispielsweise aus einer Schmelze oder Lösung durch Auspressen durch Düsen, oder durch ein mechanisches Spinn verfahren (Fasergarn) hergestellt worden sein. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit insbesondere geeignet für Rayonfäden, andere aus einer Lösung gesponnene cellu losische Fäden (Solvent Spun Cellulosic Yarns), Polyester fäden, Nylonfäden, Aramidfäden, Kohlenstoffäden, Silica fäden, Baumwollfäden, poröse und nichtporöse, ggf. als Membran wirkende, Hohlfäden aus den ebenfalls hierfür bekannten cellulosischen oder synthetischen Polymeren, usw.Under thread, which is also a thread-like or thread-like structure or the like special - possibly a freshly made, e.g. B. spun - Thread made of one or more synthetic polymers regenerated or the like cellulose, from other common thread forming substances or understood from natural fibers, but as a monofilament, multifilament or hollow thread can also be in ribbon form or as fiber yarn. The Thread can be dry or wet, so for example from a melt or solution Squeezing through nozzles, or by mechanical spinning process (fiber yarn). The The method according to the invention is therefore particularly suitable for rayon threads, other cellu spun from a solution loose threads (Solvent Spun Cellulosic Yarns), polyester threads, nylon threads, aramid threads, carbon threads, silica threads, cotton threads, porous and non-porous, possibly as Membrane acting, hollow threads from the same for this known cellulosic or synthetic polymers, etc.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich im Prinzip für dieselben Arten der Wärme- bzw. Stoffübertragung, wie sie bereits oben für das gattungsgemäße Verfahren beispiels halber genannt wurden, also beispielsweise für die Extraktion, das Waschen, das Abschrecken, das Temperieren, das Erwärmen, das Abkühlen, das Bleichen usw. von Fäden u. dgl., es bietet jedoch wie nachfolgend beschrieben, große Vorteile gegenüber dem gattungsgemäßen Verfahren.The method according to the invention is suitable in principle for the same types of heat or mass transfer as they already above for the generic method example were mentioned for the sake of example for the Extraction, washing, quenching, tempering, heating, cooling, bleaching, etc. of threads u. Like. However, it offers large as described below Advantages over the generic method.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens wird die die an dem Faden haftende Flüssigkeit wenigstens teil weise ersetzende andere Flüssigkeit mit zwei auf den Faden gerichteten Flüssigkeitsstrahlen aufgebracht, die aus zwei gegenüberliegenden Einrichtungen, beispielsweise Düsen, so auf den Faden aufgebracht werden, daß sie praktisch an der selben Stelle, an der sie auf den Faden auftreffen, auch aufeinandertreffen. Vorzugsweise liegen dabei die Längs achsen der beiden Flüssigkeitsstrahlen und die Fadenlängs achse in einer Ebene und schneiden sich in einem Punkt. Die Flüssigkeitsstrahlen können dabei so auf den Faden gerichtet werden, daß ihre Achsen mit der Fadenlängsache einen von 90° abweichenden Winkel bilden und beide eine in Fadenlauf richtung gerichtete Geschwindigkeitskomponente oder beide eine entgegen der Fadenlaufrichtung gerichtete Geschwindig keitskomponente haben. Im ersten Fall kann eine den Faden transport fördernde, im zweiten Fall eine den Fadentransport bremsende Wirkung erzielt werden.In a particularly advantageous embodiment of the method at least part of the liquid adhering to the thread wise replacing other liquid with two on the thread directed liquid jets applied, consisting of two opposing devices, such as nozzles, so to be applied to the thread that they are practically on the the same place where they hit the thread, too meet. The longitudinal are preferably located axes of the two liquid jets and the thread lengthways axis in one plane and intersect at one point. The Liquid jets can thus be directed onto the thread be that their axes with the thread length one of 90 ° form different angles and both one in thread course directional speed component or both a speed directed against the direction of the thread component. In the first case one can be the thread transport promoting, in the second case a thread transport braking effect can be achieved.

Als besonders vorteilhaft hat es sich in vielen Anwendungs fällen ergeben, wenn die beiden aufeinandertreffenden Flüssigkeitsstrahlen senkrecht auf den Faden auftreffen, d. h. wenn die Längsachsen der Flüssigkeitsstrahlen mit der Fadenlängsachse einen Winkel von im wesentlichen 90° bilden, da hierbei praktisch keine in Längsrichtung des Fadens wirkende Kraft erzeugt wird.It has proven to be particularly advantageous in many applications cases result when the two meet Liquid jets hit the thread perpendicularly, d. H. if the longitudinal axes of the liquid jets with the Thread longitudinal axis form an angle of essentially 90 °, since here practically none in the longitudinal direction of the thread acting force is generated.

Das zuvor Gesagte gilt sinngemäß auch für den Fall, daß mehr als zwei Flüssigkeitsstrahlen auf den Faden aufgebracht werden, die sich praktisch alle an derselben Stelle auf den Faden treffen. Mit anderen Worten, durch die Flüssigkeits strahlen sollten möglichst keine den Faden seitlich aus lenkenden eine Fadenbelastung bewirkenden Kräfte erzeugt werden. Das bedeutet aber auch, daß die Flüssigkeitsmenge, die pro Strahl aufeinandertreffender Strahlen auf den Faden aufgebracht wird, im wesentlichen gleich sein sollte und auch die Geschwindigkeit, mit der die Strahlen auf den Faden auftreffen, gleich groß sein sollten, so daß sich die in den Flüssigkeitsstrahlen enthaltenen Bewegungsenergien im wesentlichen gegenseitig aufheben. Aufgrund der dabei auftretenden Energiedissipation im Auftreffpunkt der Flüssigkeitsstrahlen kommt es nämlich zu einem praktisch vollständigen Austausch der an dem Faden haftenden Flüssigkeit durch die andere Flüssigkeit, also auch der Grenzschicht. Dies stellt einen wesentlichen Aspekt der Erfindung dar.The above also applies analogously in the event that more applied to the thread as two liquid jets that are practically all in the same place on the Hit the thread. In other words, through the liquid if possible, none should emit the thread from the side steering forces causing a thread load will. But that also means that the amount of liquid the rays that meet each ray on the thread applied, should be substantially the same and also the speed with which the rays on the thread should be the same size, so that the in the kinetic energies contained in the liquid jets essentially cancel each other out. Because of that occurring energy dissipation at the point of impact of the Liquid jets come in handy complete replacement of those adhering to the thread Liquid through the other liquid, so that too Boundary layer. This represents an essential aspect of the Invention.

In weiterer Ausgestaltung wird die andere Flüssigkeit an mehreren in Abständen voneinander angeordneten Stellen auf den Faden aufgebracht, wobei nicht an jeder Stelle dieselbe andere Flüssigkeit aufgebracht werden muß.In a further embodiment, the other liquid turns on several spaced-apart locations applied the thread, but not the same at every point other liquid must be applied.

Der zweckmäßige Abstand zwischen zwei Stellen, an denen die andere Flüssigkeit auf den Faden aufgebracht wird, läßt sich durch einfache Versuche ermitteln. Wie oben bereits er läutert, findet nach dem Aufbringen der anderen Flüssigkeit eine Wärme- und/oder Stoffübertragung zwischen dieser und dem Faden statt. Ein Ersetzen dieser nunmehr an dem Faden haftenden Flüssigkeit durch eine andere Flüssigkeit an einer nachfolgenden Beaufschlagungsstelle ist erst dann sinnvoll, wenn zwischen dem Faden und der an dem Faden haftenden Flüssigkeit im wesentlichen ein Wärme- und/oder Stoffgleich gewicht eingetreten ist, d. h. eine wesentliche Wärme und/oder Stoffübertragung nicht mehr stattfindet. Wird beispielsweise die Stoffübertragung von dem Faden auf die an ihm haftende Flüssigkeit oder umgekehrt im wesentlichen durch langsamer ablaufende Diffusionsvorgänge innerhalb des Fadens bestimmt, so wird der Abstand zwischen zwei Flüssig keitsbeaufschlagungsstellen, also die sogenannte Verweil strecke, größer zu bemessen sein, als wenn der wesentliche Wärme- bzw. Stoffübergangswiderstand zwischen der Faden oberfläche und der an ihm haftenden Flüssigkeit liegt.The appropriate distance between two places where the other liquid is applied to the thread, can determine by simple experiments. As he did above refines, takes place after the other liquid has been applied a heat and / or mass transfer between this and the thread instead. A replacement of this now on the thread liquid adhering to another through a liquid subsequent application point only makes sense if between the thread and that sticking to the thread Liquid essentially a heat and / or substance weight has occurred, d. H. a substantial warmth and / or mass transfer no longer takes place. Becomes for example the mass transfer from the thread to the on liquid adhering to it or vice versa essentially due to slower diffusion processes within the Fadens determines the distance between two liquids sites, i.e. the so-called dwell stretch to be larger than if the essential Heat or mass transfer resistance between the thread surface and the liquid adhering to it.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet insbesondere bei Filamentgarnen große Vorteile, da durch die Flüssigkeits strahlen ein Öffnen des Fadens, also ein Auseinandertreiben der einzelnen Filamente, und damit ein gutes Durchdringen des Fadens mit Flüssigkeit erreicht wird. Bei monofilen oder Hohlfäden wird durch die Flüssigkeitsstrahlen in vorteil hafter Weise die an der Fadenoberfläche sich bildende Flüssigkeitsgrenzschicht, die einen wesentlichen Wärme- bzw. Stoffübergangswiderstand darstellt, zerstört und erneuert. Dies gilt im übrigen zusätzlich auch noch für die einzelnen Filamente eines Multifilamentfadens.The method according to the invention offers in particular Filament yarns have great advantages because of the liquid radiate an opening of the thread, i.e. a spreading apart of the individual filaments, and thus a good penetration the thread is reached with liquid. With monofilament or Hollow threads are advantageous due to the liquid jets the way that forms on the thread surface Liquid boundary layer, which has a significant heat or Represents mass transfer resistance, destroyed and renewed. This also applies to the individual Filaments of a multifilament thread.

Als Folge der durch das erfindungsgemäße Verfahren wesent lich gesteigerten Wärme- bzw. Stoffübertragung zwischen einem zu behandelnden Faden und einer Behandlungsflüssigkeit wird als weiterer Vorteil erreicht, daß die Behandlungs strecken wesentlich verkürzt werden können oder bei gleicher Behandlungsstreckenlänge wesentlich höhere Fadengeschwindig keiten ermöglicht werden. Eine weitere nicht unwesentliche Steigerung der Fadengeschwindigkeit kann dann erreicht werden, wenn - wie oben bereits ausgeführt - die Flüssig keitsstrahlen so auf den Faden gerichtet werden, daß keine, zumindest keine nennenswerten, Bremskräfte entstehen, die zu einer Erhöhung der Fadenzugkräfte, also der Fadenspannungen, führen.As a result of the essential by the inventive method Lich increased heat or mass transfer between a thread to be treated and a treatment liquid is achieved as a further advantage that the treatment stretches can be significantly shortened or the same Treatment line length significantly higher thread speed capabilities. Another not insignificant The thread speed can then be increased if - as already explained above - the liquid rays are directed onto the thread so that none, at least no noteworthy, braking forces that arise an increase in the thread tensile forces, i.e. the thread tensions, to lead.

Als Einflußgrößen für die gewünschte Wärme- bzw. Stoffüber tragung haben sich im wesentlichen die Geschwindigkeit des Fadens, die Fadenspannung, das Flüssigkeitsstrahl(en)- Volumen sowie - wie oben bereits ausgeführt - Diffusions effekte im Faden erwiesen. Welche dieser Einflußgrößen welchen Einfluß auf andere Verfahrensparameter hat, läßt sich durch einfache Versuchsreihen rasch ermitteln.As influencing variables for the desired heat or mass transfer have essentially changed the speed of the Thread, the thread tension, the liquid jet (s) - Volume and - as already explained above - diffusions effects in the thread proven. Which of these influencing factors what influence has on other process parameters can be determined quickly by simple test series.

Die Flüssigkeitsstrahlen werden vorzugsweise durch Düsen erzeugt, deren Abmessungen exakt festgelegt werden können. Die Düsenlöcher können einen runden (kreisrunden oder ovalen), rechteckigen (quadratischen, aber auch schlitz förmigen) oder beliebig anders gestalteten Querschnitt aufweisen. Nicht ohne Bedeutung ist darüberhinaus die Länge der Düsenbohrungen. So wurde beispielsweise in einem Fall mit Düsenlöchern, die einen rechteckigen Querschnitt von 1,5 mm·0,5 mm hatten, bei einer Düsenlochlänge von 2,5 mm ein besserer Stoffaustausch erreicht als bei einer Düsen lochlänge von nur 1,5 mm. Auch kann bei gleicher Flüssig keitsmenge pro Strahl ein kleiner Düsenlochquerschnitt besser sein als ein großer, da der kleinere Düsenlochquer schnitt zu einer höheren Auftreffgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf dem Faden führt.The liquid jets are preferably through nozzles generated, the dimensions of which can be precisely determined. The nozzle holes can be round (circular or oval), rectangular (square, but also slotted shaped) or any other cross-section exhibit. The length is also not without importance the nozzle bores. For example, in one case with nozzle holes that have a rectangular cross section of 1.5 mm x 0.5 mm with a nozzle hole length of 2.5 mm a better mass transfer is achieved than with a nozzle hole length of only 1.5 mm. Even with the same liquid quantity per jet, a small cross-section of the nozzle hole be better than a big one because the smaller nozzle hole cross cut to a higher impact speed of the Liquid on the thread.

Beispiele, bei denen sich das erfindungsgemäße Verfahren bestens auch bei hohen Fadengeschwindigkeiten bewährt hat, sind die H₂SO₄-Extraktion bei der Herstellung von Aramid fäden (z. B. 1680f1000) unmittelbar nach der Koagulation oder das Auswaschen von NaOH aus Rayon-Filamentfäden oder die NMMO-Extraktion bei einer anderen Art von cellulosischen Fasern, auf die an einer anderen Stelle der Beschreibung hingewiesen wird.Examples in which the method according to the invention has proven itself even at high thread speeds are the H ₂ SO ₄ extraction in the production of aramid threads (e.g. 1680f1000) immediately after coagulation or the washing out of NaOH from rayon filament threads or NMMO extraction on another type of cellulosic fiber referred to elsewhere in the description.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konnten in einigen Fällen Fadengeschwindigkeiten von 1000 m/min und darüber erreicht werden und trotz dieser ungewöhnlich hohen Geschwindigkeiten die gewünschten Fadeneigenschaften mit teilweise erheblich kürzeren Behandlungsstrecken erreicht oder sogar verbessert werden.With the method according to the invention, in some Cases thread speeds of 1000 m / min and above be achieved and despite this unusually high Speeds with the desired thread properties sometimes considerably shorter treatment distances or even be improved.

Beim Behandeln von Fadenscharen kann die andere Flüssigkeit mit einzelnen für jeden Faden individuellen Flüssigkeits strahlen auf die Fäden aufgebracht werden, es ist jedoch auch möglich, die Fadenschar mit flachen ununterbrochenen Flüssigkeitsstrahlen zu beaufschlagen, die beispielsweise mit Schlitzdüsen mit einem durchgehenden Schlitz erzeugt werden, die sich über die gesamte Breite der Fadenschar erstrecken und oberhalb und/oder unterhalb der Fadenschar angeordnet sind. Insbesondere bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Fadenscharen kommt ein weiterer erheblicher Vorteil gegenüber dem herkömmlichen Verfahren mit Flüssigkeitsbädern hinzu. Beim Arbeiten mit Flüssigkeitsbädern entstehen, wie oben bereits erwähnt, durch die Flüssigkeitsreibung zwischen Faden und Bad flüssigkeit hohe Fadenzugkräfte, die sich bei Fadenscharen zu hohen Werten summieren und daher entsprechend aufwendige und teure Einrichtungen zum Fortbewegen der Fadenschar erfordern. Auch die Flüssigkeitswannen, die zudem sehr genau ausgerichtet sein müssen, verursachen einen hohen Kostenauf wand. Da das Behandeln von Fäden mit Flüssigkeiten bei diesen Verfahren häufig in mehreren nacheinander geschal teten Flüssigkeitsbädern erfolgt, kann es dabei zu derart hohen die Fäden schädigenden Fadenspannungen kommen, daß es notwendig ist, zwischen einzelnen Wannen Einrichtungen zu installieren, die einen Fadenspannungsabbau bewirken. Auch solche Einrichtungen sind teuer und erfordern häufig auf wendige Regeleinrichtungen, da eine Feinabstimmung mit den anderen Einrichtungen zum Transport der Fadenschar durch die Flüssigkeitsbäder erforderlich ist. Dies gilt beispielsweise auch für Rayonfäden, weshalb das erfindungsgemäße Verfahren sich auch ganz besonders beim Behandeln von Rayonfaden scharen auch im frisch gesponnenen Zustand, wo hohe Faden spannungen schädlich sind, als geeignet erwiesen hat.The other liquid can be used when treating thread coulters with individual liquid for each thread rays can be applied to the threads, however it is also possible, the coulter with flat continuous To apply liquid jets, for example produced with slot nozzles with a continuous slot be that over the entire width of the thread sheet extend and above and / or below the thread sheet are arranged. Especially when performing the method according to the invention with coulters of yarn comes another significant advantage over the conventional Add liquid bath procedures. When working with As already mentioned above, liquid baths are created due to the fluid friction between thread and bath liquid high thread tensile forces that occur with thread coulters add up to high values and therefore correspondingly complex and expensive devices for moving the thread sheet require. Even the liquid pans, which are also very accurate must be aligned, incur high costs wall. Since treating threads with liquids this process is often used in several consecutive steps Teten liquid baths, it can be such high thread tensions damaging the threads come that it is necessary to establish facilities between individual tubs install that cause thread tension reduction. Also such facilities are expensive and often require manoeuvrable control devices, because a fine adjustment with the other facilities for the transport of the thread sheet through the Liquid baths are required. This applies, for example also for rayon threads, which is why the method according to the invention especially when treating rayon thread also flock when freshly spun, where high thread tensions are harmful.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet darüberhinaus noch den weiteren Vorteil, daß es sogar zu besseren Fadeneigenschaften führen kann, als sie mit den bisher üblichen Verfahren erreicht wurden.The method according to the invention also offers the further advantage that it is even better Thread properties can result than with the previous ones usual procedures were achieved.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim erfindungs gemäßen Verfahren die Fäden nur unter einer geringen Fadenspannung gehalten zu werden brauchen und somit die Fadenspannung, wenn auch ggf. nur in einem begrenzten Umfang, als variable Einflußgröße zur Verbesserung der Wärme- bzw. Stoffübertragung eingesetzt werden kann.Another advantage is that the invention According to the method, the threads are only under a slight Thread tension need to be kept and thus the Thread tension, if only in a limited range Scope, as a variable influencing factor to improve the Heat or mass transfer can be used.

Bei der Einzelbeaufschlagung von Fäden mit Flüssigkeits strahlen haben sich flache Flüssigkeitsstrahlen als vor teilhaft erwiesen, die durch längliche bis schlitzförmige Düsenöffnungen erzeugt werden, die im wesentlichen parallel zur Fadenlängsrichtung angeordnet sind. Dies wird verständ lich, wenn man bedenkt, daß der Teil des Flüssigkeits strahls, der nicht auf den Faden auftrifft, keine oder eine allenfalls nur untergeordnete Bedeutung für die Wärme- bzw. Stoffübertragung hat.When applying threads individually to liquid jets have flat jets of liquid as before partially proven by elongated to slit-shaped Nozzle openings are created that are substantially parallel are arranged to the longitudinal direction of the thread. This is understood Lich considering that part of the liquid ray that does not hit the thread, none or one if necessary, only of minor importance for the heat or Has mass transfer.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich beispielsweise für die Beaufschlagung von Fäden oder Fadenscharen als besonders geeignet erwiesen, die in folgenden Schriften beschrieben sind: DE 26 05 531 A1, DE 28 30 685 A1, DE 28 44 163 A1 DE 28 48 471 A1, DE 29 00 990 A1, DE 29 00 991 A1, DE 29 13 589 A1, DE 29 44 864 A1, DE 30 21 943 A1, DE 30 34 685 A1, CA 12 51 880, US 41 42 913, US 42 11 574, US 42 90 815 und US 43 24 593.The method according to the invention has proven to be particularly suitable, for example, for the loading of threads or sets of threads, which are described in the following documents: DE 26 05 531 A1, DE 28 30 685 A1, DE 28 44 163 A1 DE 28 48 471 A1, DE 29 00 990 A1, DE 29 00 991 A1, DE 29 13 589 A1, DE 29 44 864 A1, DE 30 21 943 A1, DE 30 34 685 A1, CA 12 51 880, US 41 42 913, US 42 11 574, US 42 90 815 and US 43 24 593.

Die erfindungsgemäß behandelten Fäden können anschließend weiteren Behandlungsverfahren wie Trocknen, Avivieren, Verstrecken, Schrumpfen, Tängeln, Texturieren, Färben, Aufwickeln usw. unterworfen werden. Auch diese nachgeschalteten Behandlungsverfahren können an einzelnen Fäden oder an einer Vielzahl von Fäden gemeinsam, also in Form einer Fadenschar, durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, einzelne Fäden oder Fadenscharen vor dem erfindungsgemäßen Verfahren Behandlungsverfahren wie den zuvor genannten oder anderen zu unterwerfen.The threads treated according to the invention can then other treatment methods such as drying, finishing, Stretching, shrinking, dancing, texturing, dyeing, Winding, etc. This too downstream treatment procedures can be carried out on individual Threads or on a large number of threads together, i.e. in Form of a sheet of thread. It is the same possible individual threads or sets of threads in front of the Treatment methods such as the invention subject to the aforementioned or others.

Die Erfindung und ihre Wirkung wird nun anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigtThe invention and its effect will now be described with reference to figures explained in more detail. It shows

Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip, Fig. 1 is a simplified schematic representation, the underlying principle of the invention,

Fig. 2 in vereinfachter schematischer Darstellungsweise eine Ausführungsform des Verfahrens, Fig. 2 is a simplified schematic representation, an embodiment of the method,

Fig. 3 ein Diagramm, das die Auswirkungen der Erhöhung der Flüssigkeitsstrahlmenge veranschaulicht und Fig. 3 is a diagram illustrating the effects of increasing the amount of liquid jet and

Fig. 4 ein Diagramm, das die Auswirkungen unterschiedlicher Düsenlochabmessungen veranschaulicht. Fig. 4 is a diagram illustrating the effects of different nozzle hole dimensions.

In Fig. 1 sind zwei aufeinander und senkrecht auf einen Multifilamentfaden 1 auftreffende Flüssigkeitsstrahlen 2, die mit Hilfe der Düsen 3 erzeugt werden, dargestellt. Gut zu erkennen ist das Aufweiten des Fadens 1 durch das Auseinandertreiben der einzelnen Filamente des Fadens 1 und die daraus resultierende gute Durchdringung des Fadens mit Flüssigkeit. Die Längsachsen der Flüssigkeitsstrahlen 2 und die Längsachse des Fadens 1 liegen hierbei in einer Ebene. Die Lage dieser gemeinsamen Ebene ist beliebig, d. h. die Düsen 3 können seitlich vom Faden 1 oder oberhalb und unterhalb des Fadens 1 oder schräg oberhalb und schräg unterhalb des Fadens 1 angeordnet sein.In Fig. 1, two liquid jets 2 impinging on one another and perpendicular to a multifilament thread 1 , which are generated with the aid of the nozzles 3 , are shown. The widening of the thread 1 can be clearly seen by the spreading apart of the individual filaments of the thread 1 and the resulting good penetration of the thread with liquid. The longitudinal axes of the liquid jets 2 and the longitudinal axis of the thread 1 lie in one plane. The position of this common plane is arbitrary, ie the nozzles 3 can be arranged laterally from the thread 1 or above and below the thread 1 or obliquely above and obliquely below the thread 1 .

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens, bei welcher mehrere Flüssigkeitsbeaufschlagungsstellen 1 bis n mit je 2 Düsen zur Behandlung frischgesponnener Fäden 1 nacheinander angeordnet sind. Die zwischen den Beauf schlagungsstellen liegenden Verweilstrecken, auf denen die Stoff- und/oder Wärmeübertragung stattfindet, können unter schiedliche Längen l_rt aufweisen. Fig. 2 shows an embodiment of the method in which a plurality Flüssigkeitsbeaufschlagungsstellen 1 are arranged to n freshly spun with 2 nozzles for treating yarns 1 in succession. The suppression filters between the Beauf lying residence zones on which the mass and / or heat transfer to take place, which may have l _rt under schiedliche lengths.

Fig. 3 zeigt die Abnahme der Konzentration einer bestimmten chemischen Substanz, die ein Faden nach der erfindungsge mäßen Behandlung aufwies bezogen auf die jeweilige Ausgangs konzentration vor der Behandlung in Abhängigkeit von der durch Flüssigkeitsstrahlen an einer Stelle auf gebrachten zeitlichen Flüssigkeitsmenge. Die Anfangskonzentration betrug 88,6% und konnte durch das erfindungsgemäße Behandeln des Fadens um ca. 60%, also auf ca. 40% abgesenkt werden. Wie dem Diagramm sehr gut zu entnehmen ist, wird bei einer geringen Flüssigkeitsmenge die an dem Faden haftende Flüssigkeit kaum ersetzt, so daß es zu keiner nennenswerten Stoffübertragung von dem Faden auf die an ihm haftende Flüssigkeit kommt. Bei einer Flüssigkeitsmenge oberhalb ca. 7 Liter pro Stunde findet ein zunächst immer stärkeres Ersetzen der an dem Faden haftenen Flüssigkeit und damit eine wesentliche Verbesserung der Stoffübertragung statt. Oberhalb einer Flüssigkeitsmenge von ca. 12 Liter pro Stunde führt eine weitere Steigerung der Flüssigkeitsmenge zu keiner nennenswerten Stoffübertragung mehr. Fig. 3 shows the decrease in the concentration of a certain chemical substance that a thread had after the treatment according to the invention, based on the respective initial concentration before the treatment, as a function of the amount of liquid over time brought about by liquid jets. The initial concentration was 88.6% and could be reduced by approximately 60%, ie to approximately 40%, by treating the thread according to the invention. As can be seen very well from the diagram, with a small amount of liquid, the liquid adhering to the thread is hardly replaced, so that there is no appreciable mass transfer from the thread to the liquid adhering to it. When the amount of liquid is above approx. 7 liters per hour, the liquid adhering to the thread is initially replaced more and more, and thus a substantial improvement in mass transfer takes place. Above a liquid quantity of approx. 12 liters per hour, a further increase in the liquid quantity no longer leads to any noteworthy mass transfer.

Das Diagramm wurde aus nur 8 Meßpunkten erstellt, also mit Hilfe weniger und einfacher Versuche.The diagram was created from only 8 measuring points, i.e. with Help fewer and easier attempts.

Im vorliegenden Fall erkennt man, daß es nicht sinnvoll ist, die Menge der durch Flüssigkeitsstrahlen an einer Stelle auf den Faden auf gebrachten Flüssigkeit über ca. 12 Liter pro Stunde hinaus zu steigern, sondern daß es, wenn ein weiteres Absenken der Konzentration der chemischen Substanz in bzw. auf dem Faden gewünscht wird, sinnvoller ist, nach einer ausreichend lang bemessenen Verweilstrecke eine weitere Flüssigkeitsbeaufschlagungsstelle vorzusehen, für welche sich ggf. eine andere optimale Flüssigkeitsmenge ergibt, die sich ebenfalls durch Versuche ermitteln läßt, und ggf. weitere Flüssigkeitsbeaufschlagungsstellen vorzusehen.In the present case you can see that it does not make sense the amount of fluid jets at one point the thread on liquid brought on about 12 liters each Hour increase, but that if there is another Lowering the concentration of the chemical substance in or on the thread is more desirable, after a a sufficiently long dwell distance Provide liquid application point for which there may be another optimal amount of liquid that can also be determined by experiments, and if necessary to provide further liquid application points.

Die sinnvolle Länge der Verweilstrecke zwischen zwei Beaufschlagungsstellen läßt sich auf ähnliche Weise durch eine Versuchsreihe ermitteln, deren Ergebnis ebenfalls in einem Diagramm wie dem vorliegenden darstellbar ist, mit dessen Hilfe die optimale Länge sich dann ebenfalls bei spielsweise wie vorliegend aus dem zweiten Wendepunkt der durch die Meßpunkte verlaufenden Kurve ergibt.The reasonable length of the dwell between two Charge points can be carried out in a similar way determine a series of tests, the result of which is also given in a diagram like the present one can be represented with whose help the optimal length is also included for example as in the present case from the second turning point of results from the curve running through the measuring points.

Das in Fig. 4 dargestellte Diagramm zeigt drei Kurven, die den Einfluß der Geometrie der Düsenöffnungen für das Auf bringen der die an dem Faden haftende Flüssigkeit ersetzen den anderen Flüssigkeit verdeutlichen. Die Düsenöffnungen hatten hierbei Schlitzform (slit) und einen Querschnitt von 1,5 mm·0,5 mm (2 Düsen) bzw. 3 mm·0,5 mm (1 Düse) und eine Länge "l" von 2,5 mm (1 Düse) bzw. 1,5 mm (2 Düsen). Das Diagramm zeigt, daß die schlechtesten Ergebnisse mit der Düse erreicht wurden, die den größten Düsenlochquerschnitt aufwies, der doppelt so groß war wie der der Düsenöffnung der beiden anderen Düsen. Dies ist offenbar darauf zurück zuführen, daß bei diesem Düsenloch bei gleicher zeitlicher Flüssigkeitsmenge die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit austrat, die nur halb so groß war wie bei den beiden anderen Düsenlöchern, deren Querschnitt nur halb so groß war.The diagram shown in Fig. 4 shows three curves which illustrate the influence of the geometry of the nozzle openings for the bringing on which replace the liquid adhering to the thread the other liquid. The nozzle openings had a slit shape and a cross section of 1.5 mm × 0.5 mm (2 nozzles) or 3 mm × 0.5 mm (1 nozzle) and a length “l” of 2.5 mm ( 1 nozzle) or 1.5 mm (2 nozzles). The graph shows that the worst results were obtained with the nozzle having the largest nozzle hole cross-section, which was twice the size of the nozzle opening of the other two nozzles. This is apparently due to the fact that in this nozzle hole, with the same amount of liquid over time, the liquid escaped at a speed which was only half as large as that of the other two nozzle holes, the cross section of which was only half as large.

Überraschend ist der Einfluß der Länge des Düsenloches auf die Stoffübertragung. So zeigt das Diagramm, daß bei gleicher zeitlicher Flüssigkeitsmenge und gleicher Düsen lochquerschnittsgeometrie und -größe mit einer Düsenloch länge von 2,5 mm eine wesentlich bessere Stoffübertragung erreicht wurde als mit einer Düsenlochlänge von nur 1,5 mm. The influence of the length of the nozzle hole is surprising the mass transfer. So the diagram shows that at same amount of liquid over time and same nozzles Hole cross-section geometry and size with one nozzle hole length of 2.5 mm a much better mass transfer was achieved than with a nozzle hole length of only 1.5 mm.

Auch bei diesen Versuchsreihen wurde die Konzentration nach der Behandlung zu der Konzentration vor der Behandlung ins Verhältnis gesetzt. Die Versuchsreihen wurden für das Auswaschen von NaOH aus einem Rayongarn 1850f1000 durchge führt.The concentration was also reduced in these test series treatment to concentration before treatment ins Ratio set. The test series were for the Washed out NaOH from an 1850f1000 rayon yarn leads.

Die beiden unteren Kurven dieses Diagramms zeigen darüber hinaus ebenfalls sehr deutlich, daß ab einer bestimmen zeit lichen Flüssigkeitsmenge eine weitere Erhöhung derselben kaum noch zu einer nennenswerten Stoffübertragung führt.The two lower curves in this diagram show this also very clear that from a certain time Liche amount of liquid a further increase of the same hardly leads to a significant mass transfer.

Claims

1. A method in which at least one thread moving in its longitudinal direction, which may also be a thread-like structure, is treated with at least one liquid in such a way that liquid adhering to the thread is at least partially replaced by another liquid , characterized in that the other liquid is applied with at least one liquid jet directed onto the thread.

2. The method according to claim 1, characterized in that between the thread and that adhering to the thread Liquid and / or between the thread and the die adhering liquid replacing other liquid a heat and / or mass transfer or a substance exchange takes place.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that it is carried out on a family of threads.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the other liquid with (each) two from opposite directions on the Thread and impinging liquid jets is applied.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that other liquid several places of the thread is applied.

6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the liquid jet / Jets of liquid substantially perpendicular to Longitudinal direction of the thread on the thread strikes / strikes.

7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the longitudinal axis of the Liquid jets and the longitudinal axis of the treating thread lie in a common plane.