DE4223556A1

DE4223556A1 - Oxidationsstrecke beim Indigofärben und Verfahren zum Betrieb der Strecke

Info

Publication number: DE4223556A1
Application number: DE4223556A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Voswinckel
Original assignee: Sucker & Franz Mueller GmbH
Current assignee: MOENUS TEXTILMASCHINEN GMBH, 07552 GERA, DE
Priority date: 1992-07-19
Filing date: 1992-07-19
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2012-07-20
Also published as: CN1083551A; ITMI931577A1; DE4223556C2; IT1264943B1; ITMI931577A0; CN1067732C

Description

Die Erfindung betrifft eine Oxidationsstrecke beim Indigofärben einer zuvor in Farbstoff getauchten und abgequetschten Fadenschar, in der die getränkte Fadenschar zwecks Oxidation beidseitig mit Luft zu beblasen ist. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb der Oxidationsstrecke.

Der Indigofarbstoff gehört zur Gruppe der Küperfarbstoffe; er ist unlöslich in Wasser und muß zum Zweck des Färbens unter Zuhilfenahme von Alkali und Reduktionsmittel in eine faseraffine wasserlösliche Form gebracht werden, die bei der Oxidation durch Luftsauerstoff Indigo bzw. Indigoblau liefert. Die mit der Flotte imprägnierte und gegebenenfalls abgequetschte Fadenschar bzw. Kettbahn muß für eine gute Oxidation des Farbstoffs meist etwa 1 Minute lang dem Luftsauerstoff ausgesetzt werden. Bei Transportgeschwindigkeiten zwischen 20 und 30 m pro Minute sind die Oxidationsstrecken also 20 bis 30 m lang, wenn für den Luftaustausch allein die Relativbewegung Kettbahn/Luft ausgenutzt wird. Da in der Oxidationsstrecke auch die Feuchtigkeit der Farbflotte verdunstet, tritt bei Betrieb relativ schnell eine Sättigung an Feuchtigkeit ein, die den weiteren Sauerstoffzutritt behindert.

Eine gewisse Verkürzung der Oxidationsstrecke konnte in der Praxis erreicht werden durch beidseitige Beblasung der Kettbahn, symmetrisch von oben und unten, mit Umgebungsluft. Das Beblasen mit Luft fördert jedoch die Verdunstung, so daß die Luftfeuchtigkeit in der Nähe der Kettbahn entsprechend anstieg und wiederum die Sauerstoffzufuhr behinderte. Eine verstärkte Beblasung konnte hinsichtlich der Feuchtigkeitsabfuhr und Sauerstoffzufuhr eine Verbesserung bringen; Fadenscharen dürfen aber nicht so stark angeblasen werden, weil sich die einzelnen Fäden bei hoher Luftgeschwindigkeit und entsprechendem Wirbeln bündeln und miteinander verdrehen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorbestimmte und kontrollierte Sauerstoffzufuhr beim Beblasen der Fadenschar mit Luft zu erreichen und die einwirkende Luftmenge zu erhöhen, ohne den gleichmäßigen Lauf der Fadenschar durch hohe Luftgeschwindigkeiten zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten, die Oxidation soll bei im übrigen höchstens gleicher mechanischer Belastung der Fadenschar im Sinne einer Verkürzung der Oxidationsstrecke verstärkt und zugleich über eine definierte Temperatur- und Luftmengenregelung bzw. -steuerung steuerbar werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die eingangs genannte Oxidationsstrecke darin, daß in Transportrichtung der getränkten Fadenschar eine erste Düsenanordnung zum einseitigen Durchströmen der Fadenschar in einer ersten Richtung mit auf einen bestimmten Temperaturbereich erhitzter Luft und eine zweite Düsenanordnung zum Durchströmen der Fadenschar in der Gegenrichtung zur ersten Richtung mit Luft im wesentlichen derselben Temperatur hintereinander geschaltet sind. Für das Verfahren eingangs genannter Art besteht die Lösung darin, daß eine Fadenschar in ihrer Transportrichtung nacheinander erst von der einen Seite und dann von der anderen Seite her mit auf einen bestimmten Temperaturbereich temperierter Luft durchströmt wird.

Durch erfindungsgemäße Durchströmung wird die Sauerstoff-Zufuhr intensiviert und vom umgebenden Raumklima unabhängig gemacht, da die angesaugte Luft, bevorzugt Frisch- bzw. Umgebungsluft, vor der Anwendung auf eine Temperatur in einem bestimmten Bereich zu temperieren ist. Die Temperatur der ausströmenden Luft soll so hoch sein, daß die Luftfeuchte in der Umgebung der durchströmten Fadenschar unter einem die Oxidation störend beeinträchtigenden Wert gehalten wird. - Im allgemeinen wird es bevorzugt, mit reiner Frischluft, die - wie angegeben - bestimmt temperiert werden kann -, zu arbeiten, obwohl man ebenso im Kreislauf geförderte Umluft verwenden könnte; letzere muß allerdings laufend gereinigt werden, während die Frischluft meist sauber genug ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Durchströmung kann bevorzugt mit Anströmgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 1 m/sec arbeiten, während das beidseitig symmetrische Beblasen nach der bisherigen Praxis Luftgeschwindigkeiten von etwa 15 m/sec erfordert. Die Durchströmung bzw. -lüftung der Fadenschar führt trotz dieser relativ niedrigen Anströmgeschwindigkeiten der Luft, zu einer erhöhten Oxidation des Farbstoffs und zugleich wegen der konstant temperierten Luft zu einer kontrollierten Trocknung von Fadenschar und Luft, so daß der Luftaustauschfaktor und damit auch die Sauerstoffzufuhr gegenüber dem Stand der Technik um größenordnungsmäßig den Faktor 20 erhöht werden. Wegen der Durchlüftung mit den niedrigen Anströmgeschwindigkeiten wird der Lauf der Kettfadenschar nicht beeinträchtigt, das heißt, die Einzelfäden bündeln sich nicht, sondern behalten den praktisch in einer ebenen Flächenbahn geschlossenen Charakter.

Durch die bevorzugte Frischluftansaugung von außen sowie eine bevorzugte Regelung der Luft auf einen bestimmten Temperaturbereich und das Absaugen der Luft nach einmaligem Durchströmen der Fadenschar wird ein stabiles Raumklima im Bereich der Fadenschar geschaffen. Das glatte Durchströmen der Fadenschar ermöglicht es vor allem, die an die Fadenschar herangebrachte Luftmenge auf einen gegenüber dem Stand der Technik vielfachen Wert zu erhöhen, ohne durch Wirbelbildung ein Bündeln oder Verdrehen der Einzelfäden zu begünstigen. Die Luftmenge läßt sich neben der Temperatur steuern, um die Oxidation und die Verdunstung des mit der Farbflotte auf die Kettbahn aufgebrachten Wassers dem Bedarf anzupassen.

Gemäß weiterer Erfindung werden mindestens zwei, vorzugsweise vier bis sechs, Oxidationsstrecken vorgenannter Art mit jeweils hintereinander geschalteten ersten und zweiten Düsenanordnungen im Anschluß an vorgeschaltete Tauch- und Quetschwerke vorgesehen. Jede einzelne Oxidationsstrecke soll eine Länge von etwa 1 bis 2 m - gegenüber 20 bis 40 m nach dem Stand der Technik - haben. Da die erfindungsgemäße Durchlüftung mit gleichmäßig temperierter Luft die Oxidation des Farbstoffs ergiebiger macht, können alternativ geringere Farbstoffkonzentrationen für höhere Farbechtheiten und/oder tiefere Farbtöne als bisher erreicht werden.

Zum Versorgen der ersten und zweiten Düsenanordnungen einer einzigen Oxidationsstrecke oder zwei oder mehrerer hintereinander geschalteter Oxidationsstrecken wird gemäß noch weiterer Erfindung ein zentraler Ventilator mit Wärmetauscher installiert, der jede einzelne Düsenanordnung mit auf einen bestimmten Temperaturbereich, vorzugsweise eine Temperatur in der Größenordnung von 20 bis 60°C, originär erhitzter Luft beaufschlagt. In ähnlicher Weise kann zum Abtransport der in den ersten und zweiten Düsenanordnungen durch die Fadenschar geströmte Luft ein zentrales Absaugsystem, vorzugsweise oberhalb der Oxidationsstrecke bzw. -strecken, vorgesehen werden.

Bei Anwendung der Erfindung kann der Inhalt der gesamten Färbeanlage um einen Betrag von ca. 6 × 30 m = 180 m laufender Fadenschar verkürzt werden, das ist weniger als ein Drittel des Inhalts herkömmlicher Färbeanlagen. Das hat, abgesehen von dem verminderten Investitionsaufwand an der Färbeanlage selbst, auch bei der Anwendung den entscheidenden Vorteil, daß bei Stillstand eine entsprechend geringere Menge an Fadenschar zweiter Wahl oder Abfall in Kauf zu nehmen ist. Schließlich wird die mechanische Beanspruchung der Fadenschar geringer, wenn in jeder einzelnen Oxidationsstrecke viele Transportmeter und Umlenkungen entfallen. Der kürzere Weg innerhalb der Färbeanlage erfordert eine geringere Längsspannung der Fadenschar und hat damit einen entsprechend geringeren Dehnverlust zur Folge.

Durch die Temperierung der Luft und durch die Vorgabe der Luftmenge läßt sich gemäß weiterer Erfindung auch die Verdunstung des Wassers der mit dem Farbstoff getränkten Fadenschar beeinflussen, das heißt steuern, so daß die Mengenströme der der zum Tränken verwendeten Flotte zu dosierenden Farbstoffe und Chemikalien geändert werden können bei konstantem Flottenniveau in den Tauchbädern der Fadenschar. Das Flottenniveau kann daher bevorzugt durch die Differenz der Abquetscheffekte zwischen Ein- und Auslauf und durch die direkt oder indirekt gemessene Verdunstungsrate der Oxidationsstrecke beeinflußt werden.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.

Die beigefügte Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Färbeanlage. Die beispielsweise Anlage umfaßt drei einzelne Oxidationsstrecken, die im wesentlichen identisch sind und jeweils insgesamt mit 1 bezeichnet werden. Jeder Oxidationsstrecke 1 ist eine einen Tauchtrog enthaltende Tauchstrecke 2 mit anschließendem Quetschwerk 3 für die in Pfeilrichtung laufende Fadenschar 4 vorgeschaltet. In der Tauchstrecke 2 wird die Fadenschar 4 über mehrere Walzen 5 in der in einem Trog enthaltenen Farbflotte 6 so hin und her geführt, daß sich eine möglichst gute Imprägnierung ergibt, die im Quetschwerk 3 noch verbessert wird.

Nach Verlassen des Quetschwerks 3 läuft die Fadenschar 4 in Transportrichtung 7 jeweils in eine Oxidationsstrecke 1. Diese besteht im Ausführungsbeispiel aus einer ersten Düsenanordnung 11 und einer zweiten Düsenanordnung 12, die in der Transportrichtung 7 hintereinander geschaltet sind. Die erste Düsenanordnung 11 bläst Luft in einer ersten Richtung 13 auf die eine Seite der Fadenschar 7 auf und durchströmt die Fadenschar 7 in der ersten Richtung 13. Die zweite Düsenanordnung 12 bläst Luft in einer zweiten Richtung 14 (= Gegenrichtung von 13) auf die andere Seite der Fadenschar 7 auf und durchströmt die Fadenschar in der zweiten Richtung. Die beiden Düsenanordnungen 11, 12 werden über eine gemeinsame Zuleitung 15 jeweils mit Anschlußstutzen 16 und 17 über ein gemeinsamer Gebläse 8 mit Außenluft 19, die in einem Wärmetauscher 20 auf eine Temperatur in einem bestimmten vorgegebenen Bereich, z. B. 20 bis 60°C, erhitzt wird.

Die in jeder der Oxidationsstrecken 1 bzw. von jeder der Düsenanordnungen 11, 12 zur Fadenschar 7 hinströmende und durch die Fadenschar hindurchgeströmte Luft wird über eine gemeinsame Absaughaube 21 mit zentralem Absaugventilator 22 abgezogen. Sie kann gegebenenfalls nach Reinigung und Abkühlung - bevorzugt in einem Wärmetauscher zum Vorwärmen der Frischluft 19 - als Abluft 23 über Dach abgeblasen werden.

Das Niveau der Farbflotte 6 in jeder Tauchstrecke - die zugehörigen Flottentröge können kommunizierend gekoppelt werden - kann durch die Differenz der Abquetscheffekte von Einlauf- und Auslaufquetschwerken 24 bzw. 25 und durch die Verdunstungsrate der Oxidationsstrecke beeinflußt werden.

Bezugszeichenliste

1 Oxidationsstrecke
2 Tauchstrecke
3 Quetschwerk
4 Fadenschar
5 Walze
6 Farbflotte
7 Transportrichtung
11 erste Düsenanordnung
12 zweite Düsenanordnung
13 erste Richtung
14 zweite Richtung (Gegenrichtung)
15 Zuleitung
16 Stutzen
17 Stutzen
18 Gebläse
19 Außenluft
20 Wärmetauscher
21 Absaughaube
22 Absaugventilator
23 Abluft
24 Einlaufquetschwerk
25 Auslaufquetschwerk

Claims

1. Oxidationsstrecke beim Indigofärben einer zuvor in Farbstoff (6) getauchten und abgequetschten Fadenschar (4), in der die getränkte Fadenschar zwecks Oxidation beidseitig mit Luft zu beblasen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung (7) der getränkten Fadenschar (4) eine erste Düsenanordnung (11) zum einseitigen Durchströmen der Fadenschar in einer ersten Richtung (13) mit auf einen bestimmten Temperaturbereich erhitzter Luft und eine zweite Düsenanordnung (12) zum Durchströmen der Fadenschar (4) in der Gegenrichtung (14) zur ersten Richtung mit Luft im wesentlichen derselben Temperatur hintereinander geschaltet sind.

2. Oxidationsstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise vier bis sechs, Oxidationsstrecken (1) mit den hintereinander geschalteten ersten und zweiten Düsenanordnungen (11, 12) im Anschluß an jeweils vorgeschaltete Tauch- und Quetschwerke (2, 3) vorgesehen sind.

3. Oxidationsstrecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Versorgen der ersten und zweiten Düsenanordnungen (11, 12) ein zentraler Ventilator (18) mit Wärmetauscher (20) vorgesehen ist.

4. Oxidationsstrecke nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtransport der in den ersten und zweiten Düsenanordnungen (11, 12) durch die Fadenschar (4) geströmten Luft ein zentrales Absaugsystem (21, 22), vorzugsweise oberhalb der Oxidationsstrecke bzw. der -strecken (1), vorgesehen ist.

5. Oxidationsstrecke nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die auf die Fadenschar (4) zu blasende Luft auf eine Temperatur in der Größenordnung von 20 bis 60°C erhitzender Wärmetauscher (4) vorgesehen ist.

6. Verfahren zum Betrieb einer Oxidationsstrecke (1) beim Indigofärben einer zuvor in Farbstoff (6) getauchten und abgequetschten Fadenschar (4), wobei die getränkte Fadenschar zwecks Oxidation beidseitig mit Luft zu beblasen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fadenschar (4) in ihrer Transportrichtung (7) nacheinander erst von der einen Seite und dann von der anderen Seite her mit auf einen bestimmten Temperaturbereich temperierter Luft durchströmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Temperatur in der Größenordnung von 20 bis 60°C aufgewärmte Frischluft, vorzugsweise mit einer Anströmgeschwindigkeit in der Größenordnung von 1 m/sec, auf die Fadenschar gerichtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hintereinanderschaltung von zwei oder mehr, vorzugsweise vier bis sechs, Oxidationsstrecken (1) die in allen Oxidationsstrecken verwendete Luft (19) von einem zentralen Ventilator (18) mit Wärmetauscher (20) beschleunigt und temperiert wird.

9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hintereinanderschaltung von zwei oder mehr, insbesondere vier bis sechs, Oxidationsstrecken (1), die in jeder der Oxidationsstrecken einmal von der einen Seite und einmal von der anderen Seite der Fadenschar (4) in in Transportrichtung (7) aufeinanderfolgenden Bereichen durch die Fadenschar hindurchgeblasen Luft von einem zentralen Absaugsystem (21, 22) abgezogen wird.

10.Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttemperatur und/oder die Luftmenge entsprechend dem Oxidationsbedarf eingestellt bzw. gesteuert werden.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vorgabe bzw. Regelung von Lufttemperatur und/oder Luftmenge die Verdunstung des Wassers der getränkten Fadenschar gesteuert bzw. geregelt wird.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau des zum Tränken der Fadenschar verwendeten Tauchbades durch die Differenz der Abquetscheffekte am Ein- und Auslauf der genannten Oxidationsstrecke und durch die Verdunstungsrate der Oxidationsstrecke gesteuert bzw. geregelt wird.