DE4206955A1

DE4206955A1 - Textile finishing installation - utilises two autoclaves and pumps to circulate carbon di:oxide instead of water

Info

Publication number: DE4206955A1
Application number: DE4206955A
Authority: DE
Inventors: Josef Jasper
Original assignee: Jasper & Co Josef GmbH
Current assignee: JASPER GMBH, 46342 VELEN, DE
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1993-09-09

Abstract

Equipment to process a textile prod. in a medium, with at least one autoclave in which to load the material. Two pumps are arranged between two autoclaves to deal with the medium in one condition, and the other pump for the alternate state of the medium. The equipment requires two autoclaves with a medium storage tank, two pumps, a prod. feed tank below and above, a filter and a heat exchanger. There is also heaters attached to the autoclaves, in one of several forms. There is a system of valves and by-pass pipes, so that the circulation of the medium can be controlled, and sensors with controllers to select the correct distribution and handling of the medium, according to pressure and temp.. ADVANTAGE - The equipment adapts laboratory techniques to full scale prodn.. The process is rapid, and economic. The quality of the prod. is regular. The equipment handles two loads. The process includes scalding, scouring, bleaching and dyeing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Be handlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for loading treatment of textile substrates in supercritical fluids the features of the preamble of claim 1.

Üblicherweise werden textile Substrate, wie beispielsweise Fa sern, Garne, Faser-Haufwerke, Web- oder Wirkwaren, im Rahmen ihrer Veredelung wiederholt im wäßrigen System behandelt, so zum Beispiel abgekocht, gebleicht, gefärbt, gewaschen o. dgl. Zur Durchführung derartiger Veredelungsschritte werden entweder offene Vorrichtungen, wie beispielsweise Jigger, Haspelkufen oder Breitwaschmaschinen, oder geschlossene Anlagen, wie beispielsweise Overflow-Färbemaschinen, Baum- Färbemaschinen, Garn- oder Flocke-Färbemaschinen, verwendet. Die zuvor genannten geschlossenen Anlagen sind jedoch, da üblicherweise hiermit in einem wäßrigen System gearbeitet wird, auf einen maximalen Betriebsdruck von etwa 10 bar ausgelegt.Usually textile substrates such as Fa sern, yarn, fiber pile, woven or knitted goods, in the frame their refinement repeatedly treated in the aqueous system, so for example boiled, bleached, colored, washed or the like. To carry out such finishing steps either open devices, such as jiggers, Reel runners or wide washing machines, or closed Plants, such as overflow dyeing machines, tree Dyeing machines, yarn or flake dyeing machines are used. However, the aforementioned closed facilities are there usually worked with this in an aqueous system to a maximum operating pressure of approximately 10 bar designed.

Labormäßig sind mittlerweile Verfahren entwickelt worden, bei denen textile Substrate zu unterschiedlichen Veredelungs zwecken mit überkritischen Fluida, insbesondere mit überkriti schem Kohlendioxid, behandelt werden. Hierbei sind diese Ver fahren in den DE-OS′en 39 04 515, 40 04 111, 39 04 513, 39 06 724, 39 06 737, 39 06 735 und P 42 00 352 beschrieben. Diese labormäßig erarbeiteten Behandlungsverfahren in überkritischen Fluida erfordern Drücke, die in der Größenordnung zwischen 30 bar und 400 bar variieren.In the meantime, methods have been developed in the laboratory which textile substrates with different finishing for purposes with supercritical fluids, especially with supercritical chemical carbon. Here are these ver drive in DE-OS'en 39 04 515, 40 04 111, 39 04 513, 39 06 724, 39 06 737, 39 06 735 and P 42 00 352. These Treatment methods developed in laboratory in supercritical Fluids require pressures that are on the order of 30 bar and 400 bar vary.

Die zuvor genannten Anmeldungen, die auf entsprechende Verfah ren gerichtet sind, enthalten keinerlei Hinweise auf entspre chende Vorrichtungen, die zur großtechnischen Durchführung derartiger Verfahren im produktionstechnischen Maßstab ge eignet sind.The aforementioned registrations, which are based on the corresponding procedure not contain any references to this suitable devices for large-scale implementation such processes on a production scale ge are suitable.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten in überkri tischen Fluida zur Verfügung zu stellen, die zur Durchführung der zuvor genannten und labormäßig erarbeiteten Verfahren im produktionstechnischen Maßstab besonders geeignet ist.The present invention has for its object a Device for treating textile substrates in supercri tables to provide fluids to carry out the previously mentioned and laboratory-developed procedures in production scale is particularly suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a device with the characterizing features of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida weist mindestens einen Au toklaven auf, der zur Aufnahme des entsprechend zu behandeln den textilen Substrates dient. Hierbei sind dem Autoklaven mindestens zwei Pumpen zugeordnet, wobei mindestens eine erste Pumpe derart ausgelegt ist, daß sie das überkritische Fluid vor und/oder während der Behandlung fördert. Desweiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine zweite Pumpe auf, die zur Förderung des entsprechenden Fluids in seinem nicht überkritischen Zustand, d. h. somit als Gas oder als Flüssigkeit, dient. Mit anderen Worten umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung somit mindestens zwei Pumpen, wobei eine mindestens erste Pumpe so ausgelegt ist, daß sie das überkritische Fluid in seinem überkritischen Zustand fördert und eine mindestens zweite Pumpe dann benutzt wird, wenn das entsprechend eingesetzte Fluid in seinem nicht kritischen Zustand, insbesondere in seinem Gaszustand, vorliegt.The inventive device for treating textiles Substrates in supercritical fluids have at least one Au toclaves on who to treat accordingly serves the textile substrate. Here are the autoclave assigned at least two pumps, at least a first Pump is designed so that it is the supercritical fluid promotes before and / or during treatment. Furthermore, points the device according to the invention at least one second pump on that to promote the appropriate fluid in his not supercritical state, d. H. thus as gas or as Liquid, serves. In other words, the device according to the invention thus at least two pumps, wherein at least a first pump is designed so that it the supercritical fluid in its supercritical state promotes and at least a second pump is then used, if the correspondingly used fluid is not in his critical state, especially in its gas state, is present.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Reihe von Vortei len auf. So ist zunächst festzuhalten, daß die erfindungsge mäße Vorrichtung aufgrund der mindestens zwei Pumpen besonders schnell betriebsbereit gemacht werden kann, was dazu führt, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die eingangs beim Stand der Technik genannten Behandlungsverfahren besonders wirtschaftlich durchführbar sind. Da die mindestens zwei Pumpen in bezug auf das jeweils zu fördernde Gut und insbesondere in bezug auf die Dichte des jeweils zu fördernden Gutes entsprechend ausgelegt sein können, beinhaltet die erfindungsgemäße Vorrichtung den weiteren Vorteil, daß hohe Förderraten resultieren, die wiederum eine besonders gleichmäßige Behandlung des textilen Substrates in der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicherstellen. Auch gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine rationelle Behandlung von textilen Substraten, da die mindestens beiden Pumpen, wenn überhaupt, nur für sehr kurze Zeit gleichzeitig in Betrieb sind. Dies hat wiederum zur Folge, daß insbesondere bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zwei oder mehr Autoklaven besitzen, die erste Pumpe beispielsweise zur Förderung des überkritischen Fluids durch den ersten Autoklaven verwendet wird, während zu diesem Zeitpunkt die zweite Pumpe das Fluid im nichtkritischen Zustand in den zweiten Autoklaven fördert oder umgekehrt. Da die erfindungs gemäße Vorrichtung bewußt auf eine, in ihrer Dimensionierung auf den gesamten Bereich des zu fördernden Fluids (nicht über kritisches Fluid und überkritisches Fluid) angepaßte Pumpe verzichtet und stattdessen mindestens zwei, auf das jeweils zu fördernde Gut angepaßte Pumpen verwendet, läßt sich die er findungsgemäße Vorrichtung besonders wirtschaftlich herstellen und entsprechend rationell betreiben.The device according to the invention has a number of advantages len on. So it should first be noted that the fiction moderate device due to the at least two pumps can be quickly put into operation, which leads to that with the device according to the invention at the beginning Treatment methods mentioned in the prior art in particular are economically feasible. Because the at least two Pumping in relation to the goods to be conveyed and in particular with regard to the density of each to be funded Good can be designed accordingly, includes Device according to the invention has the further advantage that high Funding rates result, which in turn is a special one uniform treatment of the textile substrate in the Ensure the device according to the invention. Also allowed the device according to the invention a rational treatment of textile substrates, since the at least two pumps, if at all, only in operation for a very short time are. This in turn has the consequence that especially in the Embodiments of the device according to the invention, the two or have more autoclaves, for example the first pump to promote the supercritical fluid by the first Autoclave is used while at that time second pump the fluid in the non-critical state second autoclave or vice versa. Since the fiction appropriate device aware of one, in its dimensioning on the entire area of the fluid to be pumped (not over critical fluid and supercritical fluid) adapted pump waived and instead at least two, each of them promotional well-adapted pumps used, he can Manufacture inventive device particularly economically and operate accordingly rationally.

Bezüglich der Anordnung der mindestens beiden Pumpen ist festzuhalten, daß hier grundsätzlich jede Zuordnung geeignet ist, die sicherstellt, daß der Autoklave mit allen Pumpen verbunden werden kann. Besonders geeignet ist es jedoch, wenn die Pumpen in entsprechenden Bypassleitungen angeordnet sind, wobei hier eine entsprechende Anzahl von Ventilen vorgesehen sind, so daß wahlweise entweder die mindestens erste Pumpe das überkritische Fluid in den Autoklaven pumpt oder die mindestens zweite Pumpe das entsprechende Fluid in seinem nicht kritischen Zustand, d. h. somit als Flüssigkeit oder Gas in den Autoklaven fördert.Regarding the arrangement of the at least two pumps to note that here, in principle, any assignment is suitable which ensures that the autoclave with all pumps can be connected. However, it is particularly suitable if the pumps are arranged in corresponding bypass lines, a corresponding number of valves being provided here are, so that either the at least first pump that pumps supercritical fluid into the autoclave or the at least second pump the corresponding fluid in its non-critical condition, d. H. thus as a liquid or gas in the autoclave.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Pumpen auf.The device according to the invention preferably has two Pump up.

Die Auslegung der beiden Pumpen richtet sich bei der erfin dungsgemäßen Vorrichtung, wie bereits vorstehend dargelegt, insbesondere nach der Dichte des jeweils zu fördernden Fluids. Da in den zuvor genannten Offenlegungsschriften bzw. in der zuvor genannten Patentanmeldung unterschiedliche Fluida zur Behandlung von textilen Substraten beschrieben sind, gilt be züglich der Auslegung der beiden Pumpen allgemein, daß die er ste Pumpe zur Förderung eines Fluids mit einer relativ hohen Dichte und die zweite Pumpe zur Förderung eines Fluid mit ei ner geringeren Dichte, d. h. mit einer Dichte, die etwa nur 10% bis 50% der Dichte des überkritischen Fluids ausmacht, ent sprechend ausgewählt. Wird beispielsweise die entsprechende Vorrichtung derart ausgelegt, daß sie als Fluid Kohlendioxid einsetzt, wobei in diesem Fluid insbesondere gefärbt, extra hiert, gewaschen und/oder gebleicht wird, so wird die erste Pumpe derart dimensioniert, daß sie optimal das überkritische Kohlendioxid bei einer Dichte zwischen 0,3 g/cm³ bis 0,9 g/cm³ und die zweite Pumpe das Kohlendioxid in seinem nicht überkri tischen Zustand bei einer Dichte zwischen 0,1 g/cm³ bis 0,6 g/cm³ fördert.The design of the two pumps in the device according to the invention, as already explained above, depends in particular on the density of the fluid to be pumped. Since different fluids for the treatment of textile substrates are described in the above-mentioned laid-open publications or in the aforementioned patent application, the two pumps are generally designed with regard to the design of the two pumps that he pump for conveying a fluid with a relatively high density and the second Pump for delivering a fluid with a lower density, ie with a density that is only about 10% to 50% of the density of the supercritical fluid, selected accordingly. If, for example, the corresponding device is designed in such a way that it uses carbon dioxide as the fluid, with the fluid being colored, extracted, washed and / or bleached, the first pump is dimensioned in such a way that it optimally contains the supercritical carbon dioxide at a density between 0.3 g / cm ³ to 0.9 g / cm ³ and the second pump which promotes carbon dioxide in its not supercritical state at a density between 0.1 g / cm ³ and 0.6 g / cm ³ .

Da die zuvor beim Stand der Technik genannten und labormäßig erarbeiteten Verfahren üblicherweise bei einer erhöhten Tempe ratur ablaufen, sieht eine weitere Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung vor, daß dem mindestens einen Auto klaven und/oder einer Zuführleitung für das überkritische Fluid ein Wärmetauscher zugeordnet ist.Since the previously mentioned in the prior art and laboratory developed methods usually at an elevated temperature expire, see another embodiment of the inventions device according to the invention that the at least one car slave and / or a feed line for the supercritical Fluid is assigned to a heat exchanger.

Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung ist dieser Wärmetauscher innerhalb des Au toklavens positioniert, so daß er gleichzeitig als Verdrän gungskörper wirkt, was zur Folge hat, daß das Flottenverhält nis (Masse des textilen Substrates Masse des jeweils einge setzten Fluids) entsprechend verkleinert wird, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Behandlung entsprechend vergrößert wird.In a particularly suitable embodiment of the invention According to the device, this heat exchanger is inside the Au toklavens positioned so that it is at the same time as a displacement supply body acts, which has the consequence that the fleet ratio nis (mass of the textile substrate mass of the respective set fluids) is reduced accordingly, whereby the Treatment economy increased accordingly becomes.

Anstelle der zuvor beschriebenen Möglichkeiten oder zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Möglichkeiten sieht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß in nerhalb des Autoklaven entsprechende Heizelemente, insbeson dere Infrarot-Heizelemente oder Hochfrequenzfelder, angeordnet sind, durch die das jeweils zu behandelnde textile Substrat vor Beginn der eigentlichen Behandlung aufgeheizt wird. Dieses dann vorgeheizte textile Substrat wird mit nicht geheizten oder vorgeheizten Fluid entsprechend beaufschlagt.Instead of the options described above or in addition another looks at the previously described possibilities Embodiment of the device according to the invention that in Corresponding heating elements within the autoclave, in particular infrared heating elements or high-frequency fields through which the textile substrate to be treated in each case is heated up before the actual treatment begins. This then preheated textile substrate is used with unheated or preheated fluid applied accordingly.

Desweiteren kann auch der Mantel und vorzugsweise der Innen mantel des jeweiligen Autoklaven direkt, beispielsweise über eine elektrische Beheizung, oder indirekt, beispielsweise über ein entsprechenden Thermalfluid, beheizt werden.Furthermore, the jacket and preferably the inside jacket of the respective autoclave directly, for example via electrical heating, or indirectly, for example via an appropriate thermal fluid to be heated.

Eine besonders geeignete Ausführungsform zur Aufheizung des in den Autoklaven eingebrachten textilen Substrates sieht vor, daß dem mindestens einen Autoklaven eine Einspeisungsleitung zugeordnet ist, durch die ein weiteres, entsprechend aufge heiztes Fluid, insbesondere ein entsprechend geheiztes Gas, eingeleitet werden kann. Hierdurch wird zu Beginn der Behand lung das jeweils in den Autoklaven eingebrachte textile Sub strat auf die entsprechende Behandlungstemperatur gebracht, so daß es dann mit dem Fluid oder dem überkritischen Fluid, das ebenfalls vorgeheizt ist oder nicht, beaufschlagt werden kann. Insbesondere bietet es sich hierbei an, die Einspeisungslei tung für dieses weitere Gas so an die zweite Pumpe anzu koppeln, so daß die zweite Pumpe dieses Gas entsprechend för dert. Selbstverständlich kann man jedoch auch das weitere Fluid in einem separaten Autoklaven extern aufheizen und dann der Einspeisungsleitung zuführen. A particularly suitable embodiment for heating the in the textile substrate introduced into the autoclave provides that the at least one autoclave has a feed line is assigned, through which another, accordingly heated fluid, in particular a correspondingly heated gas, can be initiated. This will start the treatment the textile sub introduced into the autoclave strat brought to the appropriate treatment temperature, so that it is then with the fluid or the supercritical fluid that is also preheated or not, can be applied. It is particularly useful here, the feed line device for this additional gas so to the second pump couple so that the second pump för this gas accordingly different. Of course, you can also do the rest Heat the fluid externally in a separate autoclave and then feed to the feed line.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung derart auszugestalten, daß sie eine Wiederverwendung des jeweils eingesetzten überkriti schen Fluids nach Ablauf der entsprechenden Behandlung ermög licht, sieht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß dem mindestens einen Autoklaven eine Re servoir, das als Autoklave ausgebildet ist, zugeordnet ist. Hierbei wird dann zunächst beim Ablauf der jeweiligen Behand lung das überkritische Fluid in dieses Reservoir durch Expan sion überführt. Um dann die in dem jeweiligen Autoklaven noch befindliche Menge an Fluid ebenfalls in das Reservoir zu über führen, sieht eine Weiterbildung der zuvor beschriebenen Aus führungsform vor, daß über die zweite Pumpe ein Hilfsfluid, beispielsweise Luft, angesaugt und in den Autoklaven gedrückt wird, so daß das darin befindliche Fluid verdrängt und voll ständig in das Reservoir überführt wird, so daß es dementspre chend aus dem Reservoir für die nächste Behandlung entnommen werden kann.To design the device according to the invention such that they reuse the overcritical used in each case fluids after the corresponding treatment light, sees another embodiment of the invention Device before that at least one autoclave a Re servoir, which is designed as an autoclave. In this case, the treatment is then carried out first the supercritical fluid into this reservoir through expan sion convicted. Then in the respective autoclave amount of fluid also in the reservoir lead, sees a further development of the previously described embodiment that an auxiliary fluid via the second pump, for example air, sucked in and pressed into the autoclave is so that the fluid contained therein is displaced and full is constantly transferred to the reservoir, so that it accordingly removed from the reservoir for the next treatment can be.

Um bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform zu verhindern, daß bei der Überführung, d. h. Expansion, des überkritischen Fluids in das Reservoir Reste von Behandlungsprodukten in dem ins Reservoir überführte Fluid verbleiben, sieht eine weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß der Verbindungsleitung zwischen dem Auto klaven und dem Reservoir mindestens ein Filter zugeordnet ist. Hierbei kann dieses Filter abhängig von den jeweils ein gesetzten Behandlungsprodukten als Zyklon-Filter, als Filter sieb oder Filterplatte ausgebildet sein. Werden hingegen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung flüssige Behandlungsprodukte auf das textile Substrate aufgebracht, so empfiehlt es sich, hier ein Filter vorzusehen, das die flüssige Behandlungspro dukte durch Absorption oder Adsorption aus dem überkritischen Fluid abtrennt. Vorzugsweise ist dieses Filter in einer Bypassleitung zur Verbindungsleitung angeordnet, wobei die Bypassleitung und die Verbindungsleitung über entsprechende Ventile verfügen, so daß wahlweise das Fluid bei seiner Über führung von dem mindestens einen Autoklaven in das Reservoir entweder direkt durch die Verbindungsleitung oder über die Bypassleitung und das darin vorgesehene Filter geführt werden kann.To prevent in the previously described embodiment, that during the transfer, d. H. Expansion, the supercritical Fluids in the reservoir residues of treatment products in the fluid transferred into the reservoir remains, sees another particularly advantageous embodiment of the invention Device before that the connecting line between the car slave and the reservoir is assigned at least one filter. Here, this filter can depend on the one set treatment products as a cyclone filter, as a filter sieve or filter plate. However, with the device according to the invention liquid treatment products applied to the textile substrate, it is recommended to provide a filter here that the liquid treatment pro products by absorption or adsorption from the supercritical Separates fluid. This filter is preferably in one Bypass line arranged to the connecting line, the Bypass line and the connecting line via appropriate Valves have, so that either the fluid at its over guiding the at least one autoclave into the reservoir either directly through the connecting line or via the Bypass line and the filter provided therein can.

Um die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für solche Behandlun gen in überkritischen Fluida einzusetzen, bei denen mindestens ein Produkt auf das textile Substrat appliziert werden, was insbesondere für Färbungen oder Ausrüstungen zutrifft, sieht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß stromab der Pumpen mindestens ein Gefäß zur Einspei sung eines Behandlungsproduktes angeordnet ist. Vorzugsweise ist dieses Gefäß in einer Bypassleitung zur Zuführungsleitung des Fluids zum Autoklaven vorgesehen, so daß das Fluid über eine entsprechende Einstellung der in der Zuführungsleitung und in der Bypassleitung angeordneten Ventile wahlweise durch die Zuführungsleitung oder die Bypassleitung geführt werden kann. To the device according to the invention also for such treatments gene in supercritical fluids where at least a product can be applied to the textile substrate what applies particularly to dyeings or finishes a further embodiment of the device according to the invention before that at least one vessel for feeding downstream of the pumps solution of a treatment product is arranged. Preferably this vessel is in a bypass line to the supply line provided the fluid to the autoclave so that the fluid over a corresponding setting in the feed line and valves arranged in the bypass line optionally through the supply line or the bypass line are routed can.

Eine besonders geeignete Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform sieht vor, daß das Gefäß mehrere Bereiche zur Aufnahme von verschiedenen Produkten aufweist. Bedingt da durch, daß jeder Bereich des Gefäßes unabhängig von den ande ren Bereichen mit dem Fluid beaufschlagt werden kann, erlaubt ein derartiges Gefäß, unterschiedliche Produkte zeitlich ver setzt in das Fluid einzuspeisen. Damit ist der Vorteil verbunden, daß auch untereinander nicht verträgliche Produkte auf das textile Substrat appliziert werden können.A particularly suitable development of the previously described Embodiment provides that the vessel has several areas for Includes various products. Conditionally there by making each area of the vessel independent of the other ren areas with the fluid can be allowed such a vessel, different products over time continues to feed into the fluid. That is the advantage connected that products not compatible with each other can be applied to the textile substrate.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung sieht vor, daß dem Autoklaven und/oder der Zuführungsleitung für das Fluid zum Autoklaven mindestens ein Sensor zugeordnet ist, wobei der Sensor ein Steuersignal er zeugt, das einer Signalverarbeitungsschaltung zugeführt wird. Die Signalverarbeitungsschaltung nimmt dann abhängig von dem Steuersignal wahlweise die erste oder die zweite Pumpe in Be trieb. Eine derartige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestattet einen automatischen Betrieb der Vorrich tung derart, daß jede der beiden Pumpen nur in ihrem optimalen Förderbereich arbeitet. Bei Überschreiten bzw. Unterschreiten dieses optimalen Förderbereiches wird dann die jeweils in Be trieb befindliche Pumpe abgeschaltet die jeweils andere Pumpe in Betrieb genommen. A particularly advantageous embodiment of the fiction measured device provides that the autoclave and / or Supply line for the fluid to the autoclave at least one Sensor is assigned, wherein the sensor is a control signal testifies that a signal processing circuit is supplied. The signal processing circuit then takes depending on that Control signal either the first or the second pump in loading drifted. Such an embodiment of the invention Device allows automatic operation of the device tion such that each of the two pumps only in its optimal Funding area works. When exceeding or falling below this optimal funding area is then in each case in Be located pump switched off the other pump put into operation.

Grundsätzlich kann als Sensor jeder Sensor vorgesehen sein, der in der Lage ist, den jeweiligen Zustand des eingesetzten Fluids zu erfassen, d. h. der in der Lage ist, festzustellen, ob das Fluid in seinem nicht überkritischen Zustand oder in seinem überkritischen Zustand ist. Besonders geeignet ist es jedoch, wenn man als Sensor einen Sensor zur Erfassung des Fluiddruckes und einen Sensor zur Erfassung der Fluidtemperatur vorsieht, die dann für das jeweilig eingesetzte Fluid entsprechend eingestellt werden, so daß abhängig von der aktuellen Dichte entweder die erste Pumpe oder die zweite Pumpe in Betrieb genommen werden.In principle, any sensor can be provided as a sensor, who is able to determine the current state of the used Detect fluids, d. H. able to determine whether the fluid is in its non-supercritical state or in its supercritical state. It is particularly suitable however, if you as a sensor a sensor for detecting the Fluid pressure and a sensor for detecting the Provides fluid temperature, which is then for the respective used fluid can be adjusted accordingly, so that depending on the current density either the first pump or the second pump can be started up.

Wie bereits eingangs ausgeführt, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Verfahren verwendet, die vorstehend beim Stand der Technik unter Hinweis auf die entsprechenden deut schen Patentanmeldungen, deren Inhalt somit zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung wird, erwähnt sind. Besonders geeignet läßt sich jedoch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Färben von textilen Substraten mit Dispersionsfarbstoffen, insbeson dere zum Färben von Polyester-Substraten, polyesterhaltigen Substraten, aromatischen Polyamiden (Nomex, Kevlar) oder ande ren Polyamiden einsetzen.As already stated at the outset, the invention Apparatus used for the methods described above in State of the art with reference to the corresponding deut cal patent applications, the content of which thus becomes the content of the present application is mentioned. Particularly suitable However, the dyeing device according to the invention of textile substrates with disperse dyes, in particular for dyeing polyester substrates, polyester-containing Substrates, aromatic polyamides (Nomex, Kevlar) or others use polyamides.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous developments of the device according to the invention are specified in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die ein zige Zeichnung ein schematisches Prinzip dieses Ausführungs beispiels.The device according to the invention is described below using a Embodiment explained in more detail. Here shows the Zige drawing a schematic principle of this embodiment for example.

Eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung weist bei der gezeigten Ausführungsform zwei Autoklaven 2 und 3 auf, in denen die Behandlung des textilen Substrates durchgeführt wird. In einer Zuführleitung 4 für das Fluid ist eine erste Pumpe 5 vorgesehen, der derart ausgelegt ist, daß sie das für die Behandlung erforderliche überkritische Fluid fördert, bei einer Dichte zwischen 0,6 g/cm³ bis 0,9 g/cm³ fördert. In einer Bypassleitung 6 ist eine zweite Pumpe 7 angeordnet, die derart ausgelegt ist, daß sie das nicht kritische Fluid bei einer Dichte zwischen 0,3 g/cm³ und 0,6 g/cm³ fördert. Jeder Autoklave 2 bzw. 3 ist über eine Einspeisungsleitung 8 und eine Verbindungsleitung 9 mit der Pumpe 5 und der Pumpe 7 ver bunden. Die Leitung 8 führt desweiteren zu einem als Reservoir ausgebildeten Autoklaven 10. Das Reservoir 10 ist ebenfalls über eine Leitung 11 mit der Pumpe 5 bzw. der Pumpe 7 verbun den.In the embodiment shown, a device designated overall by 1 has two autoclaves 2 and 3 , in which the treatment of the textile substrate is carried out. In a feed line 4 for the fluid, a first pump 5 is provided, which is designed such that it delivers the supercritical fluid required for the treatment, at a density between 0.6 g / cm ³ and 0.9 g / cm ³ . In a bypass line 6 , a second pump 7 is arranged, which is designed such that it delivers the non-critical fluid at a density between 0.3 g / cm ³ and 0.6 g / cm ³ . Each autoclave 2 or 3 is connected via a feed line 8 and a connecting line 9 to the pump 5 and the pump 7 . The line 8 also leads to an autoclave 10 designed as a reservoir. The reservoir 10 is also connected via a line 11 to the pump 5 or the pump 7 .

In einer zweiten Bypassleitung 12 zur Zuführleitung 4 ist ein Gefäß 13 vorgesehen, das zur Aufnahme von Produkten, die wäh rend der Behandlung auf das textile Substrat appliziert wer den, dient. Desweiteren ist jeder Autoklave 2 bzw. 3 über eine weitere Leitung 14 bzw. 15 mit der zweiten Pumpe verbunden. In a second bypass line 12 to the feed line 4 , a vessel 13 is provided which serves to hold products which are applied to the textile substrate during the treatment. Furthermore, each autoclave 2 or 3 is connected to the second pump via a further line 14 or 15 .

Oberhalb des Autoklaven 2 ist beispielhaft eine Einspeisungs leitung 16 für ein Fluid, insbesondere ein Gas, gezeigt. In einer Bypassleitung 17 zur Leitung 16 ist ein zweites Gefäß 18 vorgesehen, das zur Aufnahme von Produkten, die in das weitere Fluid eingespeist werden, vorgesehen ist. Dieses Fluid wird einem Reservoir 19 entnommen. Stromab des Reservoirs 19 ist ein Wärmetauscher 20 vorgesehen.Above the autoclave 2 , a feed line 16 for a fluid, in particular a gas, is shown as an example. In a bypass line 17 to line 16 , a second vessel 18 is provided, which is provided for receiving products that are fed into the further fluid. This fluid is taken from a reservoir 19 . A heat exchanger 20 is provided downstream of the reservoir 19 .

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt. Zunächst wird das jeweils so behandelte textile Substrat in den Autoklaven 2 und/oder den Autoklaven 3 eingebracht. Hier nach erfolgt die Aufheizung des Fluids und/oder des textilen Substrates, wobei dies bei dem Autoklaven 2 dadurch herbeige führt wird, daß ein Gas dem Reservoir 19 entnommen, über die Pumpe 20a gefördert und den Wärmetauscher 20 erwärmt und über die Einspeisungsleitung 16 in den Autoklaven 2 geführt wird. Nach Übertragung der Wärme von dem Gas auf das textile Substrat entweicht das Gas aus dem Autoklaven 2 durch die mit einem Ventil versehenen Leitung 21.The device described above operates as follows. First, the textile substrate treated in this way is introduced into the autoclave 2 and / or the autoclave 3 . This is followed by the heating of the fluid and / or the textile substrate, this being brought about in the autoclave 2 in that a gas is removed from the reservoir 19 , conveyed by the pump 20 a and heated by the heat exchanger 20 and via the feed line 16 in the autoclave 2 is guided. After the heat has been transferred from the gas to the textile substrate, the gas escapes from the autoclave 2 through the line 21 provided with a valve.

Das in dem Autoklaven 3 eingebrachte textile Substrat wird beispielsweise dadurch erwärmt, daß innerhalb des Autoklaven 3 nicht gezeigte Infrarotstrahler angebracht sind.The textile substrate introduced into the autoclave 3 is heated, for example, by attaching infrared radiators (not shown) inside the autoclave 3 .

Nunmehr wird das für die jeweilige Behandlung eingesetzte nicht kritische Fluid über die Leitung 11, die geöffneten Ven tile 22, 23 der Pumpe 7 zugeführt. Von dort wird dieses Fluid über die Leitung 6 und die geöffneten Ventile 24 und 25 sowie über die Leitung 4 und das geöffnete Ventil 26 in den Autokla ven 2 eingespeist. Sobald in dem Autoklaven 2 der für die je weilige Behandlung erforderliche Druck aufgebaut ist und damit das nicht kritische Fluid in den überkritischen Zustand über führt ist, werden die Ventile 22, 23 und 24 geschlossen. Hier nach werden die Ventile 27 sowie 28 bis 30 geöffnet, so daß nunmehr das überkritische Fluid über die erste Pumpe 5 durch den Autoklaven 2 gepumpt werden kann, wo dann die entspre chende Behandlung des in den Autoklaven eingebrachten textilen Substrates mit dem überkritischen Fluid erfolgt. Sollte bei dieser Behandlung eine Zugabe von Produkten erforderlich wer den, so werden das Ventil 25 geschlossen und die Ventile 31 und 32 geöffnet. Dies hat zur Folge, daß die Bypassleitung 12 und das Gefäß 13 von dem überkritischen Fluid durchströmt wird und die in dem Gefäß 13 angeordneten Produkte auf das textile Substrat appliziert werden.Now the non-critical fluid used for the respective treatment is supplied via the line 11 , the open Ven tile 22 , 23 of the pump 7 . From there, this fluid is fed via line 6 and the open valves 24 and 25 and via line 4 and the open valve 26 into the autoclave 2 . As soon as the pressure required for the respective treatment is built up in the autoclave 2 and thus the non-critical fluid is in the supercritical state, the valves 22 , 23 and 24 are closed. Here, the valves 27 and 28 to 30 are opened so that the supercritical fluid can now be pumped through the autoclave 2 via the first pump 5 , where the corresponding treatment of the textile substrate introduced into the autoclave takes place with the supercritical fluid. If an addition of products is required during this treatment, the valve 25 is closed and the valves 31 and 32 are opened. As a result, the bypass line 12 and the vessel 13 are flowed through by the supercritical fluid and the products arranged in the vessel 13 are applied to the textile substrate.

Während das überkritische Fluid durch die Pumpe 5 und die ent sprechend geöffneten Ventile durch den Autoklaven 2 gepumpt wird, wird Fluid dem Reservoir 10 entnommen und über die Lei tung 11 und das geöffnete Ventil 22 zur Pumpe 7 geführt. Die ses Fluid wird über das geöffnete Ventil 33 in den Autoklaven 3 eingeführt und dort komprimiert. Falls es erforderlich oder erwünscht ist, kann dieses komprimierte Fluid dann über die geöffneten Ventile 34 und 35 und die Leitung 15 sowie die Pumpe 7 permanent durch den Autoklaven 3 gefördert werden.While the supercritical fluid is pumped through the pump 5 and the accordingly opened valves through the autoclave 2 , fluid is removed from the reservoir 10 and via the line 11 and the opened valve 22 to the pump 7 . This fluid is introduced into the autoclave 3 via the opened valve 33 and compressed there. If necessary or desired, this compressed fluid can then be continuously conveyed through the autoclave 3 via the opened valves 34 and 35 and the line 15 and the pump 7 .

Sobald nunmehr die Behandlung in dem Autoklaven 2 abge schlossen ist, werden die Ventile 28, 29, 30, 25 und 26 sowie ggf. die Ventile 31 und 32 geschlossen. Über das geöffnete Ventil 27 und die geöffneten Ventile 36 und 39 expandiert dann das überkritische Fluid aus dem Autoklaven 2 in das Reservoir 10. Sollte dieses Fluid mit Resten der zur Behandlung aufgetragenen Produkten verschmutzt sein, wird das expandierte Fluid durch Öffnen der Ventile 37 und 38 sowie durch Schließen des Ventiles 39 über die Bypassleitung 40 über das Filter 41 geführt.As soon as the treatment in the autoclave 2 is now closed, the valves 28 , 29 , 30 , 25 and 26 and possibly the valves 31 and 32 are closed. The supercritical fluid then expands from the autoclave 2 into the reservoir 10 via the opened valve 27 and the opened valves 36 and 39 . If this fluid is contaminated with residues of the products applied for treatment, the expanded fluid is passed through the bypass line 40 through the filter 41 by opening the valves 37 and 38 and by closing the valve 39 .

Sobald ein Druckausgleich zwischen dem Autoklaven 2 und dem Reservoir 10 herbeigeführt ist, zieht die Pumpe 7 über die Leitung 42 und das geöffnete Ventil 43 Luft an und drückt diese Luft über das geöffnete Ventil 24, das geöffnete Ventil 25 und das geöffnete Ventil 26 in den Autoklaven 2, so daß die Reste des in dem Autoklaven 2 noch befindlichen Fluids in das Reservoir 10 überführt werden. Hiernach werden alle Ventile geschlossen. Der Autoklave 3 wird dann mit überkritischen Fluid durchströmt, wobei in diesem Zustand die Ventile 28, 29, 44, 45 und 39 geöffnet und die Pumpe 5 in Betrieb ist.As soon as a pressure equalization between the autoclave 2 and the reservoir 10 is brought about, the pump 7 draws air via the line 42 and the opened valve 43 and presses this air into the valve via the opened valve 24 , the opened valve 25 and the opened valve 26 Autoclave 2 , so that the residues of the fluid still in the autoclave 2 are transferred to the reservoir 10 . Then all valves are closed. The autoclave 3 is then flowed through with supercritical fluid, in which state the valves 28 , 29 , 44 , 45 and 39 are opened and the pump 5 is in operation.

Während dieser Zeit wird der Autoklave 2 entleert und mit fri schem textilen Substrat beschickt. Hiernach wird aus dem Re servoir 10 über das geöffnete Ventil 22, die Pumpe 7, das ge öffnete Ventil 24, das geöffnete Ventil 25 und das geöffnete Ventil 26 weiteres Fluid in den Autoklaven gepumpt. Falls er forderlich, kann man dieses Fluid dann über das geöffnete Ven til 46, die Leitung 14 und das Ventil 47 mittels der Pumpe 7 durch den Autoklaven zirkulieren lassen. Hiernach wird der Autoklaven 2 entsprechend mit dem überkritischen Fluid gefüllt und durchströmt, wie dies vorstehend beschrieben ist.During this time, the autoclave 2 is emptied and loaded with fresh textile substrate. Thereafter, further fluid is pumped from the re servoir 10 via the open valve 22 , the pump 7 , the open valve 24 , the open valve 25 and the open valve 26 into the autoclave. If necessary, this fluid can then be circulated through the open valve 46 , line 14 and valve 47 by means of the pump 7 through the autoclave. Thereafter, the autoclave 2 is filled with the supercritical fluid and flows through it, as described above.

Die zuvor beschriebenen Heizeinrichtungen können selbstverständlich auch als Abkühleinrichtungen eingesetzt werden.The heating devices described above can of course also used as cooling devices will.

Claims

1. Device for the treatment of textile substrates in critical fluids with at least one autoclave for receiving the textile substrate, characterized in that the autoclave ( 2 , 3 ) are assigned at least two pumps, at least a first pump ( 5 ) for conveying of the supercritical fluid and at least one second pump ( 7 ) for delivering the corresponding non-supercritical fluid.

2. Device according to claim 1, characterized in that the autoclave ( 2 , 3 ) two pumps ( 5 , 7 ) are assigned.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the second pump ( 7 ) is arranged in a bypass line ( 6 ) to the first pump ( 5 ) or vice versa.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the first pump ( 5 ) for conveying a fluid with a density between 0.3 g / cm ³ to 0.9 g / cm ³ and the second pump for conveying a fluid is designed with a density between 0.1 g / cm ³ to 0.6 g / cm ³ .

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the autoclave ( 2 , 3 ) and / or a supply line ( 4 ) of the fluid to the autoclave ( 2 , 3 ) is associated with a heat exchanger.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the autoclave ( 2 ) is provided with a feed line ( 16 ) for a further fluid, in particular for a gas.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the autoclave ( 2 , 3 ) is assigned a reservoir ( 10 ) for the supercritical fluid.

8. The device according to claim 7, characterized in that the connecting line ( 8 ) between the autoclave ( 2 , 3 ) and the reservoir ( 10 ) is assigned at least one filter ( 41 ).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one vessel ( 13 ) for feeding a treatment product into the fluid is arranged downstream of the pump ( 5 , 7 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the vessel ( 13 ) comprises several areas for receiving different products.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the vessel ( 13 ) in a bypass line ( 12 ) for the fluid supply line ( 4 ) is arranged.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the autoclave ( 2 , 3 ) and / or the feed line ( 4 ) for the fluid is at least one sensor is assigned that the sensor supplies a control signal to a signal processing circuit and that the signal processing circuit, depending on the control signal, puts the first or the second pump ( 5 , 7 ) into operation.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the sensor is a sensor for detecting the fluid pressure and the Fluid temperature is.