DE4206956A1 - Vorrichtung zur behandlung von textilen substraten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Be­ handlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida.

Üblicherweise werden textile Substrate, wie beispielsweise Fasern, Garne, Faser-Haufwerke, Web- oder Wirkwaren, im Rahmen der textilen Veredelung wiederholt behandelt, so zum Beispiel abgekocht, gebleicht, gefärbt, gewaschen o. dgl. Zur Durch­ führung dieser Behandlungen werden entweder offene Vorrichtun­ gen, so zum Beispiel Jigger, Haspelkufen oder Breitwaschma­ schinen, oder geschlossene Anlagen, wie beispielsweise Overflow-Färbemaschinen oder Baum-Färbemaschinen, verwendet. Die zuvor genannten geschlossenen Vorrichtungen sind jedoch auf einen maximalen Betriebsdruck von 10 bar ausgelegt.

Labormäßig sind mittlerweile Verfahren entwickelt worden, bei denen textile Substrate zu unterschiedlichen Veredelungs­ zwecken mit überkritischen Fluida, insbesondere mit überkritischem Kohlendioxid, behandelt werden, wie diese in den DE-OS 39 04 515, DE-OS 40 04 111, DE-OS 39 04 513; DE-OS 39 06 724, 39 06 737, DE-OS 39 06 735 und P 42 00 352 beschrieben sind. Diese Behandlungsverfahren in überkritischen Fluida erfordern Drücke, die in der Größenordnung zwischen 30 bar und 400 bar variieren.

Die zuvor genannten Anmeldungen, die auf entsprechende Verfah­ ren gerichtet sind, enthalten keinerlei Hinweise auf entspre­ chende Vorrichtungen, die zur Durchführung dieser Verfahren im produktionstechnischen Maßstab geeignet sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida zur Verfügung zu stellen, mit der die erforderlichen Behandlungen in einem Druckbereich bis zu 600 bar besonders wirtschaftlich durchführbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida weist mindestens zwei Autoklaven auf, wobei mindestens ein Autoklave mit Halterungs­ einrichtungen zur Aufnahme des textilen Substrates versehen ist. Die mindestens beiden Autoklaven sind derart über eine Verbindungsleitung bzw. über eine entsprechende Anzahl von Verbindungsleitungen miteinander verbunden, daß das überkri­ tische Fluid von dem mindestens einen Autoklaven in den ande­ ren bzw. in die anderen Autoklaven und umgekehrt von dem ande­ ren Autoklaven bzw. den anderen Autoklaven in den mindestens einen Autoklaven leitbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Reihe von Vortei­ len auf. Bedingt durch die Anordnung von mindestens zwei Auto­ klaven gestattet sie eine besonders wirtschaftliche Behandlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida, da hierbei die jeweils verwendeten Fluida nicht für jede Behandlung er­ neuert werden müssen, sondern vielmehr durch Überleitung von dem einen Autoklaven in den anderen Autoklaven für die Behand­ lung in dem anderen Autoklaven erneut wiederverwendet werden können. Dies bewirkt, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Verlust an Fluida, die zum Transport der bei der Behandlung der textilen Substrate erforderlichen Produkte dienen, minimiert wird. So konnte festgestellt werden, daß bei solchen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zwei bis sechs Autoklaven aufweisen, der Verlust an Fluida nach zwei bis sechs Behandlungen in der Größenordnung von ma­ ximal 5 Vol.%, bezogen auf das ursprünglich eingesetzte Volu­ men der überkritischen Fluida, liegt. Dies wiederum führt dazu, daß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die eingangs genannten Verfahren zur Behandlung von textilen Substraten in überkritischen Fluida besonders umweltschonend durchgeführt werden können.

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß auch der andere Autoklave bzw. die anderen Au­ toklaven Halterungseinrichtungen zur Aufnahme des textilen Substrates aufweist bzw. aufweisen. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insbesondere dann geeignet, die eingangs beim Stand der Technik genannten Behandlungsver­ fahren von textilen Substraten in überkritischen Fluida beson­ ders wirtschaftlich durchzuführen. Hierbei wird bei Anwendung einer derartigen Vorrichtung zunächst das textile Substrat in dem einen Autoklaven behandelt, während der andere Autoklave zu diesem Zeitpunkt entweder entleert oder mit noch zu behan­ delnden textilen Substraten gefüllt wird. Nach Abschluß der entsprechenden Behandlung in dem ersten Autoklaven wird dann das eingesetzte überkritische Fluid über die Verbindungslei­ tung aus dem einen Autoklaven in den anderen Autoklaven über­ führt, so daß dann die entsprechende Behandlung in dem anderen Autoklaven durchgeführt werden kann, wofür es ggf. erforder­ lich sein kann, das überkritische Fluid zu komprimieren und/oder eine entsprechende Temperatur einzustellen.

Im einfachsten Fall sind die mindestens beiden Autoklaven bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine Verbindungsleitung derart verbunden, daß das jeweils eingesetzte überkritische Fluid bzw. die jeweils eingesetzten überkritischen Fluida von dem mindestens einen Autoklaven in den mindestens anderen Au­ toklaven expandierbar ist. Um dies zu erreichen, ist in der Verbindungsleitung ein Ventil, vorzugsweise ein automatisch betätigtes Ventil angeordnet.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß der Verbindungsleitung eine Pumpe zugeordnet ist. Vorzugsweise ist diese Pumpe in einer Bypassleitung ange­ ordnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß ggf. nach Expandie­ ren des überkritischen Fluids von dem einen Autoklaven in den anderen Autoklaven das in dem einen Autoklaven nach Expansion verbleibende überkritische Fluid rückstandsfrei in den anderen Autoklaven gepumpt werden kann, so daß nach Beendigung des Pumpvorganges der eine Autoklave vollständig von überkriti­ schem Fluid entleert ist.

Zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Pumpe aufweist, oder anstelle dieser Pumpe sieht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß jedem Autoklaven eine Einspeisungsleitung zur Zufuhr eines komprimierten Fluids, insbesondere eines komprimierten Gases, zugeordnet ist. Dieses komprimierte Fluid und vorzugsweise das komprimierte Gas dient dann dazu, das in dem einen Autoklaven der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindliche überkritische Fluid in den anderen Au­ toklaven zu drücken, nachdem zuvor die Expansion des in dem einen Autoklaven befindlichen überkritischen Fluids in den an­ deren Autoklaven stattgefunden hat. Eine derartige Ausfüh­ rungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bietet sich ins­ besondere in den Fällen an, wenn mit solchen überkritischen Fluida gearbeitet wird, die toxisch oder bedingt toxisch sind.

Hierdurch wird nämlich sichergestellt, daß der eine Autoklave, der entsprechend mit der komprimierten Flüssigkeit bzw. dem komprimierten Gas beaufschlagt wurde, restlos von dem toxischen Fluid bzw. bedingt toxischen Fluid entleert ist, so daß gefahrlos aus diesem Autoklaven das entsprechend behan­ delte Textilgut entnommen werden kann.

Vorzugsweise verwendet man als Fluid, wie bereits vorstehend beschrieben, ein Gas, insbesondere komprimierte Luft.

Über die zuvor beschriebene Einspeisungsleitung, die zur Zu­ fuhr eines komprimierten Fluids, insbesondere eines kompri­ mierten Gases, dient, kann desweiteren ein erhitztes Gas zuge­ führt werden. Hierbei bewirkt dieses erhitzte Gas, daß das je­ weils zu behandelnde textile Substrat und der Autoklave selbst erwärmt wird, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine entsprechende Behandlung mit überkritischen Fluida von vorer­ wärmten textilen Substraten ermöglicht. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, das zuvor beschriebene erhitzte Gas über eine jedem Autoklaven zugeordnete separate weitere Ein­ speisungsleitung zuzuführen.

Die Anzahl der Autoklaven, die zur erfindungsgemäßen Vorrich­ tung miteinander verbunden werden, richtet sich nach der je­ weils in der Vorrichtung durchzuführenden Behandlung des tex­ tilen Substrates. Ist die jeweilige Behandlung entsprechend kurz, d. h. variiert die Behandlungszeit zwischen etwa 10 Minu­ ten und einer halben Stunde, so werden vorzugsweise vier bis acht Autoklaven zur erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammenge­ schaltet, da hier die Bestückungszeit der Autoklaven mit dem zu behandelnden Substrat länger dauert als die eigentliche Be­ handlung. Beträgt hingegen die Behandlungszeit etwa 30 Minuten bis zu zwei Stunden, so werden vorzugsweise zwei bis vier Au­ toklaven zur erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammengeschaltet, da hier die Behandlungszeit im Vergleich zur Bestückungszeit überwiegt.

Um zu verhindern, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Überführung der verwendeten überkritischen Fluida von dem mindestens einen Autoklaven in den anderen bzw. in die an­ deren Autoklaven Rückstände von Behandlungsprodukten, die in den Fluida nach Abschluß der Behandlung noch vorhanden sein können, gelangen, sieht eine andere Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung vor, daß der Verbindungsleitung ein Filter zugeordnet ist. Hierbei kann dieses Filter abhängig von den jeweils eingesetzten Behandlungsprodukten als Zyklon-Fil­ ter oder als Filtersieb oder Filterplatte ausgebildet sein. Werden hingegen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung flüssige Behandlungsprodukte auf das textile Substrat aufgebracht, so empfiehlt es sich, hier ein Filter vorzusehen, das die flüs­ sigen Behandlungsprodukte durch Adsorption oder Absorption aus den überkritischen Fluida abtrennt. Vorzugsweise ist dieses Filter in einer Bypassleitung zur Verbindungsleitung ange­ ordnet, wobei die Bypassleitung und die Verbindungsleitung über entsprechende Ventile verfügt, so daß wahlweise das Fluid bei seiner Überführung von dem mindestens einen Autoklaven in den anderen Autoklaven entweder direkt durch die Verbindungsleitung oder über die Bypassleitung und das darin vorgesehene Filter geführt werden kann.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß der Verbindungsleitung mindestens ein Gefäß zur Aufnahme von flüssigen und/oder festen Behandlungsprodukten zugeordnet ist. Dieses Gefäß, das vorzugsweise ebenfalls in einer Bypassleitung zur Verbindungsleitung angeordnet ist, er­ möglicht dann den Zusatz von den für die Behandlung der tex­ tilen Substrate erforderlichen Produkte, wenn das Fluid von dem mindestens einen Autoklaven in den anderen Autoklaven überführt wird. Bedingt durch die bevorzugte Anordnung des Ge­ fäßes in der Bypassleitung kann dann über eine entsprechende Ansteuerung von in der Bypassleitung vorhandenen Ventilen er­ reicht werden, daß nur Teilströme des überführten Fluids durch die Bypassleitung geführt werden, so daß die Behandlungspro­ dukte zeitlich versetzt dosiert werden. Durch eine solche Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es mög­ lich, beispielsweise größere Farbstoff- oder Hilfsmittelmengen so zu dosieren, wie sie von dem jeweiligen textilen Substrat zeitlich aufgenommen werden. Dies wiederum führt dazu, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders gleichmäßige Be­ handlungseffekte erzielbar sind.

Um bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Aufheizen des Fluids und des textilen Substrates sicherzustellen, bestehen mehrere Möglichkeiten.

Wie bereits vorstehend beschrieben wurde, kann diese erforder­ liche Aufheizung dadurch erfolgen, daß jedem Autoklaven eine Einspeisungsleitung für ein erhitztes Gas zugeordnet ist.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, das jeweils verwendete überkritische Fluid extern, beispielsweise in einem separaten Autoklaven, der mit entsprechenden Wärmetauschern versehen ist, aufzuheizen, so daß das textile Substrat, das ggf. über im Autoklaven vorgesehene Heizelemente, beispielsweise Infra­ rotstrahler oder Hochfrequenzfelder, separat aufgeheizt ist, dementsprechend mit einem auf die erforderliche Behandlungs­ temperatur gebrachten überkritischen Fluid beaufschlagt wird.

Eine besonders geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß in einer Zuführleitung für das überkritische Fluid zum Autoklaven und/oder in der Verbin­ dungsleitung als Heizelemente, insbesondere elektrische Heizelemente oder Wärmetauscher, vorgesehen sind, mittels denen das überkritische Fluid auf die jeweils erforderliche Behandlungstemperatur gebracht wird.

Ferner kann in jedem Autoklaven ein innenliegender Wärme­ tauscher vorgesehen sein, der zugleich als Verdrängungskörper ausgebildet ist, was zur Folge hat, daß das Flottenverhältnis (Masse des textilen Substrates : Masse des verwendeten Fluids) entsprechend günstig ist.

Selbstverständlich kann auch der Mantel des Autoklaven selbst beheizt werden, beispielsweise elektrisch oder über ein ent­ sprechendes Thermalfluid.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß der zuvor beschriebenen Einspeisungsleitung für ein komprimiertes Fluid, insbesondere ein komprimiertes Gas, ein weiteres Gefäß zur Aufnahme eines flüssigen Produktes zu­ geordnet ist. Hierdurch wird ermöglicht, daß das jeweils zu behandelnde textile Substrat beim Verdrängen des überkri­ tischen Fluids aus dem jeweiligen Autoklaven mit dem flüssigen Produkt benebelt wird, so daß nach Abschluß der eigentlichen Behandlung über dieses weitere Gefäß eine Endausrüstung auf das textile Substrat aufgebracht werden kann. Selbstverständ­ lich kann dieses weitere Gefäß auch bei solchen Ausführungs­ formen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen über die zuvor genannte Einspeisungsleitung ein erwärmtes Gas zur Aufheizung der textilen Substrate zugeführt wird, vorgesehen sein, so daß in diesem Fall die jeweils zu behandelnden textilen Substrate mit einem entsprechenden flüssigen Produkt vorbehandelt werden können.

Um bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicherzustellen, daß während der Behandlung das textile Substrat mit dem uberkriti­ schen Fluid angeströmt bzw. von dem überkritischen Fluid durchströmt wird, bestehen mehrere Möglichkeiten.

So sieht eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung vor, daß jedem Autoklaven mindestens eine Zirkula­ tionspumpe zugeordnet ist. Vorzugsweise ist diese Zirkula­ tionspumpe in einer an jedem Autoklaven vorgesehenen Ringlei­ tung angeordnet, die den Kopfabschnitt des Autoklaven mit dem Fußabschnitt desselben verbindet.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, jedem Autoklaven einen se­ paraten Druckautoklaven zuzuordnen, so daß zunächst das über­ kritische Fluid mittels einer Druckerhöhungspumpe in diesen Autoklaven gefördert und dort auf einen Druck komprimiert wird, der wesentlich höher ist als der eigentliche Behand­ lungsdruck. Anschließend expandiert man dann das überkritische Fluid in den eigentlichen Behandlungsautoklaven und führt es dann wieder dem Druckautoklaven über die Druckerhöhungspumpe zu, was zwangsläufig zur Folge hat, daß das textile Substrat bei dieser Behandlung durchströmt wird.

Eine andere, besonders geeignete Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß jeder Autoklave über ein entsprechendes Leitungssystem mit der Saugseite einer ein­ zigen Pumpe und über ein anderes Leitungssystem mit der Druck­ seite dieser Pumpe verbunden ist. Hierbei ist das Leitungssy­ stem derart ausgebildet und mit entsprechenden Ventilen verse­ hen, daß wahlweise über diese Pumpe das überkritische Fluid von dem mindestens einen Autoklaven in den anderen Autoklaven bzw. in die anderen Autoklaven gepumpt werden kann und desweiteren über dieses Leitungssystem und die zugehörigen Ventile erreicht wird, daß das überkritische Fluid in einem Autoklaven zirkuliert, Dies führt dazu, daß das jeweils zu behandelnde textile Substrat mit dem Fluid durchströmt bzw. von dem Fluid angeströmt wird, wie dies noch nachfolgend anhand des Ausführungsbeispieles näher erläutert ist.

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 die erfindungsgemäße Vorrichtung jedoch zum Färben von textilen Substraten mit Dispersionsfarbstoffen, insbesondere Polyester-Substraten, polyesterhaltigen Substraten, aromatischen Polyamiden, (Nomex, Kevlar) oder anderen Polyamiden, einsetzen.

Die Ausgestaltung der in den Autoklaven vorgesehenen Halte­ rungseinrichtungen zur Aufnahme des textilen Substrates rich­ ten sich nach der jeweiligen Aufmachungsform des textilen Sub­ strates.

Sollen beispielsweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Warenbahnen behandelt werden, so bietet es sich an, diese Wa­ renbahnen auf einen entsprechend perforierten Kern aufzu­ wickeln. Werden hingegen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Garne behandelt, so empfiehlt es sich, hier entsprechende Spu­ len der Garne so übereinander anzuordnen, daß die Kopfseite einer Spule mit der Fußseite der darüber angeordneten Spule in Kontakt tritt. Für lose Fasern, beispielsweise Flocke, emp­ fiehlt es sich, die Halterungseinrichtungen derart auszuge­ stalten, daß sie als Korb ausgebildet ist, der die losen Fa­ sern (Flocke) aufnimmt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt die ein­ zige Figur ein Schema einer entsprechenden Vorrichtung.

In der Figur ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung dargestellt, die drei Autoklaven 2, 3 und 4 aufweist, wobei die Anzahl dieser Autoklaven nur beispielhaft ist. Die Auto­ klaven 2 und 3 sind über eine Verbindungsleitung 5 und die Au­ toklaven 3 und 4 über eine Verbindungsleitung 6 miteinander verbunden. Desweiteren weist die Vorrichtung 1 eine Leitung 7 auf, an die jeder Autoklave 2, 3 bzw. 4 kopfseitig an­ geschlossen ist. Ebenfalls kopfseitig mündet über die Leitung 7 in jeden Autoklaven 2, 3 bzw. 4 eine Gaseinspeisungsleitung 9, die mit einem Wärmetauscher 15, einem Gefäß 12, und einer Pumpe 11 (Verdichter) versehen ist. Eine Verbindungsleitung 8 verbindet die Leitungen 5 und 6 mit der Gaseinspeisungsleitung 9. Innerhalb der Verbindungsleitung 8 ist eine Pumpe 13 vorgesehen. In einer Bypassleitung 16 zur Verbindungsleitung 8 ist ein Filter 17 angeordnet. In einer weiteren Bypassleitung 41 zur Leitung 7 ist ein weiteres Gefäß 14 zur Einspeisung von Produkten angeordnet.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 1 arbeitet wie folgt.

Soll das in dem Autoklaven 2 befindliche überkritische Fluid nach Beendigung der Behandlung in diesem Autoklaven in den anderen Autoklaven 3 oder den Autoklaven 4 überführt werden, so werden für den Fall der Überführung in den Autoklaven 3 die Ventile 18 und 19 oder die Ventile 26 und 24 und für den Fall der Überführung in den Autoklaven 4 die Ventile 18 und 20 oder 26 und 25 geöffnet. Dies führt dazu, daß das überkritische Fluid über die Leitungen 5 bzw. 6 oder über die Leitung 7 in den jeweils anderen Autoklaven (3 oder 4) expandiert. Nach Abschluß dieser Expansion werden die Ventile 18, 42, 30 und 24 oder die Ventile 18, 42, 30 und 25 geöffnet, was dazu führt, daß das in dem Autoklaven 2 befindliche Fluid über die Leitung 5, 8 und 7 in den Autoklaven 3 oder über die Leitungen 5, 8 und 7 in den Autoklaven 4 gepumpt wird, wobei in diesem Betriebszustand alle übrigen Ventile geschlossen sind. Sollen in dem umgepumpten Fluid Restbehandlungsstoffe enthalten sein, so wird durch Öffnen der Ventile 43 und 44 dieses Fluid über die Leitung 16 durch das Filter 17 geführt. Sollte dieses Abfiltrieren bei der zuvor beschriebenen Expansion erwünscht sein, so werden das Ventil 18 und die Ventile 43, 45, 30 und wahlweise 24 oder 25 geöffnet, während alle übrigen Ventile dabei geschlossen sind.

Nachdem das überkritische Fluid von dem Autoklaven 2 in den Autoklaven 3 bzw. in den Autoklaven 4 überführt ist, wird der Autoklave 2 über die Leitung 9 belüftet. Hierbei werden die Ventile 46, 47, 30 und 26 geöffnet, während alle übrigen Ventile geschlossen sind. Bei dieser Belüftung des Autoklaven 2 besteht noch die Möglichkeit, ein im Gefäß 12 angeordnetes Behandlungsprodukt, beispielsweise eine Ausrüstungschemikalie, wie z. B. ein Weichmachungsmittel, zuzugeben, so daß gleichzeitig das in dem Autoklaven angeordnete textile Substrat mit diesem Behandlungsprodukt beaufschlagt wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit, das für die Belüftung eingesetzte Gas durch den Autoklaven 2 strömen zu lassen. Hierzu wird dann zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen Lüftungsvorgang das Ventil 18 und das Ventil 48 geöffnet, so daß die Pumpe 11 den Gasstrom kontinuierlich durch den Autoklaven 2 fördert. Ebenfalls kann bei diesem Belüftungsvorgang das strömende Gas über den Wärmetauscher 15 aufgeheizt bzw. abgekühlt werden.

Ist hingegen bei der zuvor beschriebenen Belüftung oder der zuvor beschriebenen Durchströmung des Autoklaven 2 mit dem Gas eine Umkehr der Strömungsrichtung erwünscht, so werden die Ventile 26, 49, 47, 50 und 18 geöffnet. In diesem Betriebszustand sind alle übrigen Ventile geschlossen.

Nach Abschluß der Behandlung in dem Autoklaven 3 wird das überkritische Fluid über die geöffneten Ventile 19 und 20 in den Autoklaven 4 oder über die geöffneten Ventile 24 und 25 in den Autoklaven 4 expandiert. Zu diesem Zeitpunkt sind alle übrigen Ventile geschlossen. Soll bei der zuvor beschriebenen Expansion das Filter 17 durchströmt werden, so werden das Ventil 19, das Ventil 43, das Ventil 45, das Ventil 30 und das Ventil 25 geöffnet.

Nach Abschluß der Expansion werden die Ventile 19, 42, 30 und 25 geöffnet, während alle übrigen Ventile zu diesem Zeitpunkt geschlossen sind. Hierdurch wird es ermöglicht, daß die Pumpe 13 das in dem Autoklaven 3 befindliche Fluid in den Autoklaven 4 überführt. Soll bei diesem Umpumpvorgang das Fluid über das Filter 17 geführt werden, so werden zusätzlich die Ventile 43 und 44 geöffnet, während das Ventil 42 geschlossen wird.

Die Belüftung des Autoklaven 3 erfolgt in analoger Weise wie die zuvor beschriebene Belüftung des Autoklaven 2, wobei hier jedoch die dem Autoklaven 3 zugeordneten entsprechenden Ventile (19, 24; 18, 26) betätigt werden.

Ebenso ist es möglich, das überkritische Fluid aus dem Autoklaven 3 in den Autoklaven 2 zu expandieren und/oder zu pumpen. Hierzu werden anstelle der zuvor beschriebenen Ventile 20 und 25 die entsprechenden Ventile 18 und 26 des Autoklaven 2 geöffnet.

Ebenso kann das Fluid vom Autoklaven 4 in den Autoklaven 2 oder in den Autoklaven 3 geführt werden, wie dies bereits vorstehend beschrieben ist.

Um auf der Vorrichtung Behandlungen durchzuführen, bei dem Produkte, wie beispielsweise Farbstoffe, Bleichmittel, Ausrüstungschemikalien o. dgl., appliziert werden, so werden zu diesem Zweck diese Produkte in dem Gefäß 14 angeordnet. Bei einem Pumpen des überkritischen Fluids in der zuvor beschriebenen Weise werden dann die Ventile 28 und 29 geöffnet und das Ventil 30 teilweise oder ganz geschlossen, was dazu führt, daß ein Teilstrom oder der gesamte Strom des gepumpten überkritischen Fluids durch die Bypassleitung 41 und das darin vorgesehene Gefäß 14 strömt.

Um die Autoklaven 2, 3 und 4 die darin befindlichen textilen Substrate aufzuheizen, kann entweder das überkritische Fluid selbst über den Wärmetauscher 15 erhitzt werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, über die Leitung 9 und die entsprechenden geöffneten Ventile ein über die Pumpe 11 gefördertes Gas, das über den Wärmetauscher 15 geführt wird, zur gewünschten Temperierung in den Autoklaven einzuführen. Bei dieser Zuführung des Gases kann, wie bereits vorstehend beschrieben ist, ein in dem Gefäß 12 angeordnetes Produkt vernebelt bzw. verdampft werden, so daß es auf das in den Autoklaven angeordnete textile Substrat appliziert wird.

Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel weist den großen Vorteil auf, daß hier eine Vielzahl von Autoklaven unter Verwendung von nur einer Pumpe betrieben werden kann.

Sollte die zuvor beschriebene Zirkulationspumpe 13, durch die das überkritische Fluid sowohl beim Überleiten von dem einen in den anderen Autoklaven als auch beim Durchströmen der in den Autoklaven angeordneten textilen Substraten gefördert wird, aufgrund der bei der zuvor beschriebenen Expansion des überkritischen Fluids auftretenden Dichteänderung keine hinreichende Förderleistung mehr aufweisen, so sieht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß in einer Bypassleitung zur Zirkulationspumpe eine weitere, in der Abbildung nicht gezeigte Förderpumpe angeordnet ist, die bezüglich ihrer Förderleistung auf die Dichte des dann zu fördernden Fluids angepaßt ist.

Die zuvor beschriebenen Heizeinrichtungen können selbstverständlich auch als Abkühleinrichtungen eingesetzt werden.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten in über­ kritischen Fluida, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) mindestens zwei Autoklave′n (2, 3, 4) aufweist, wobei mindestens ein Autoklave (2, 3, 4) mit Halterungseinrichtungen zur Aufnahme des textilen Substrates versehen ist, und daß die mindestens beiden Autoklaven (2, 3, 4) derart über eine Verbin­ dungsleitung (5, 6, 7) miteinander verbunden sind, daß das über­ kritische Fluid von dem mindestens einen Autoklaven (2, 3,4) in den anderen bzw. in die anderen Autoklaven (2, 3, 4) und umge­ kehrt leitbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Autoklave (2, 3, 4) bzw. die anderen Autoklaven (2 ,3, 4) ebenfalls Halterungseinrichtungen zur Aufnahme des textilen Substrates aufweist bzw. aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das überkritische Fluid von dem mindestens einen Autokla­ ven (2, 3, 4) in den anderen Autoklaven (2, 3, 4) bzw. in die an­ deren Autoklaven (2, 3, 4) über die Verbindungsleitung (5, 6, 7) expandierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsleitung (5, 6, 7) eine Pumpe (13) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Autoklaven (2, 3, 4) eine Einspeisungsleitung (9, 7) zur Zufuhr eines komprimierten Fluids, insbesondere eines komprimierten Gases, zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) zwei bis acht Autokla­ ven (2, 3, 4) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsleitung (5, 6, 7) mindestens ein Filter (17) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungleitung (5, 6, 7) mindestens ein Gefäß (12, 14) zur Aufnahme von flüssigen oder festen Produkten zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, 7 und 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filter (17), das mindestens eine Gefäß (12, 14) und/oder die Pumpe (13) in einer Bypassleitung (41, 16) zur Verbindungsleitung (5, 6, 7) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß einer Zuführleitung (9) und/oder einer Verbindungsleitung (5, 6, 7) Heizelemente (15) und/oder Kühlelemente zum Erhitzen bzw. Abkühlen des überkritischen Fluids zugeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in jedem Autoklaven (2, 3, 4) eine Heizeinrichtung und/oder eine Kühleinrichtung zum Erwärmen der Autoklaven (2, 3, 4) und/oder des textilen Substrates bzw. zum Abkühlen der Autoklaven und/oder des textilen Substrates angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspeisungsleitung (9) ein weiteres Gefäß (14) zur Aufnahme eines flüssigen Produktes zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß den Autoklaven (2, 3, 4) eine ge­ meinsame Zirkulationspumpe (13) zugeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß den Autoklaven (2, 3, 4) eine Zirku­ lationspumpe für überkritisches Fluid und eine Zirkulations­ pumpe für gasförmiges Fluid zugeordnet ist.

15. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Färben von textilen Substraten.