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Einrichtung zum Färben von breitgeführten Gewebebahnen in fortlaufendem
Zuge, insbesondere mit Küpenfarbstoffen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zuun Färben von breitgeführten Gewebebahnen in fortlaufendem Zuge. Sie besteht aus
einem Färbebottich, einer Trockenhänge und einem Gegenstrombottich zum Auswaschen
(Spül-
bottich) und ist vorwiegend für das Färben von. Geweben mit Küp.enfarbstoffen
bestimmt. Während die Trockenhänge und der Spülbottich in bekannter Weise ausgebildet
sind, steht erfindungsgemäß der FlottenbehälterA unter Dampfdruck, und die in ihm
zu färben, den Gewebebahnen werden abwechselnd durch die Flotte und den Dampfraum
hindurchgeführt, um dadurch eine gründliche und tiefgebende Färbwirkung zu, erreichen,
wobei auch ein sparsamer Verbrauch von Farblösung eintritt. Dadurch, daß die ausgebreiteten
Gewebebahnen abwechselnd mit Farblösung und mit Dampf in Berührung kommen, werden
beim Austritt aus der Flotte diese Gewebebahnen mit Farbflotte getränkt. Bewegt
sich die Gewebebahn z. B. mit der Geschwindigkeit von o,5 bis o,6m/sek., so kann
nur ein Bruchteil der Flüssigkeit abfließen. Die Gewebebahn ist nicht nur in ihrer
ganzen Masse voll Flüssigkeit, .sondern auch auf ihrer Oberfläche bleibt Farblösung
haften. Bis zum Zeitpunkt des Wiedereintauchens der Gewebebahn in die Farblösung
befindet sich die Gewebebahn ununterbrochen unter Einwirkung der Farblösung; die
Geschwindigkeit des Färbens entspricht der Temperatur in der Dampfkammer und der
Konzentration der Farblösung, welche die Gewebebahn durchtränkt und ihre Oberfläche
bedeckt.
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Befindet sich die Gewebebahn in der Farbflotte, so wird die von den
Fasern aufgenommene Farbe sofort aus der Farbflotte ersetzt, so daß die Konzentration
der auf die Gewebebahn einwirkenden Farblösung ungefähr gleichbleibt. Befindet sich
hingegen die zu färbende Gewebebahn in der Dampfkammer, so wird die die Gewebebahn
bedeckende Lösung immer ärmer an Farbe. In der Dampfkammer wird die Konzentration
immer kleiner, und folglich vermindert sich auch die Geschwindigkeit der Aufnahme
von Farbe durch die Fasern; der Gewebebahn.
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Es ist möglich, zu berechnen, um wieviel sich die Geschwindigkeit
der Aufnahme von Farblösung in der Dampfkammer vermindert, während die Gewebebahn
zwischen zwei Eintauchungen in die Farblösung einmal den Dampfraum passiert. Angenommen
wird, daß die Gewebebahn sich z. B. mit der Geschwindigkeit von: o,5 bis o, 6 m/sek.
bewegt, die Menge der mitgenommenen Flüssigkeit hängt im. starkem Maße ab von dem
Gewicht, der Dichte und der Beschaffenheit des Gewebes, z: B. ein Stück »Satin«
im Gewicht von 5 kg bei 42 m Gewebelänge nimmt das 51/2fache an Flüssigkeit
mit (gleich nach dem Herausnehmen gewogen). Ein Stück gewöhnlichen Tuches »Diagonal«,
42 m lang und 8 kg schwer, nimmt 'q.50% mehr Flüssigkeit mit.
Angenommen,
in einer Schwefelfarbe werde schwarz gefärbt, wobei 7 % vom Gewicht des zu färbenden
Stoffes Farbe verbraucht werden. Die Gewebebahn bilde in der Kammer sechs Schleifen,
jede 3 m lang. Die Geschwindigkeit des Färbens ist in der ganzen Kammer dieselbe.
Jede Schleife ist auf z/4 ihrer Länge (d. i. 75 cm) in. die Farblösung getaucht,
während 3/4 (d. i. 225 cm) sich in der Dampfatmosphäre befinden.
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Das Gewicht eines Meters der Gewebebahn ist = 12o g, dann ist das
Gewicht einer Schleife 2,25 # 120 = 270 g.
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Während einer Stunde gehen durch die Färbevorrichtung 40 Stücke zu
je, 42 m oder insgesamt 1 68o m; in einer Sekunde mithin
Die Gewebebahn von 6 mal 3 = 18 m Länge bleibt in den Kammern während
Während dieser Zeit nehmen die 18 moStoff (vom Eigengewicht) Farbe auf, und zwar
oder in einer Sekunde
Die 225 cm lange Schleife nimmt auf in einer Sekunde
Dieser Teil der Schleife (3/4 von 3 m) durchläuft die Dampfkammer in
Während dieser Zeit nimmt die Gewebebahn aus. der sich auf ihr befindlichen Flüssigkeit
o,163-4,82=0,7859 Farbe auf.
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Die Konzentration der Farbe sei 7 % (709
auf il). Die Gewebebahn:
nimmt aus der Lösung 5oo % (vom Eigengewicht) Flüssigkeit mit. Die Dichte der Lösung
sei i, i.
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Da sich in .der Dampfkammer ein Stück von der Länge 225 cm -und vom
Gewicht 27og befindet, so werden 270-5 =13509
oder
Flüssigkeit mitgenommen. Während der 4,82 Sekunden, welche die Gewebebahn gebraucht,
um die Dampfkammer zu durchlaufen, nimmt die 225.cm lange und 1-709 schwere Schleife
0,785g Farbe auf. Die Konzentration der von der Gewebebahn in die Dampfkammer
mitgenommenen Farblösung wird also in dem Augenblick, in dem die Gewebebahn. wieder
in die Lösung eintaucht
69,3 g pro Liter sein.
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Die mittlere Konzentration der auf der Schleife in der Dampfkammer
sich befindenden Farblösung ist
Während des Durchganges der Gewebebahn durch die Dampfkammer vermindert sich die
Konzentration der mitgenommenen Flüssigkeit um
Es ist .noch zu bemerken, daß erstens der Siedepunkt der Flüssigkeit unter Druck
höher ist als bei Atmosphärendruck, zweite der Daripf in der Kammer weniger von
der Farbflotte herrührt, deren Oberfläche nicht groß ist, als vielmehr von der von
der Gewebebahn mitgenommenen Lösung, die fortwährend durch die große -dargebotene
Oberfläche verdampft. Infolge dieser Verdampfung erhöht sich die Konzentration der
Farbe in der mitgenommenen Flüssigkeit, wodurch die dargelegte Verminderung (0,71
%) der Konzentration (infolge der Aufnahme von Farbstoff in der Gewebebahn) ausgeglichen
und gegebenenfalls auch überboten wird.
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Bei Vergleichsversuchen in einer Kammer von iooo 1 Inhalt sowie unter
Druck als auch bei geöffnetem Deckel (also Atmosphärendruck) und reit Farblösung
bis oben gefüllter Kammer bei einer Temperatur von ioo° war in allen Fällen die
Durchfärbung die gleiche.
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Auf diese Weise geschieht bei mehrmaligem Eintauchen in die Farblösung
und mehrmaligem Durchgang durch den Dampfraum das Färben ebenso schnell wie bei
vollkommener Füllung der Vorrichtung mit Farblösung. Die Dampfkammer mit einer Temp-eratur
von ioo° .ersetzt also die entsprechende Menge an Farblösung. .
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf den Zeichnungen in beispielsweisser
Ausführungsform dargestellt, und ,es zeigt: Ab@b. i einen Längsschnitt durch die
VorrIchtung,
Abb.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Abb.3 eine
Seitenansicht der Vorrichtung, Abb. 4. einen Querschnitt gemäß Linie IV-M' der Abb.
i.
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Abb.5 .eine Einzelheit der Vorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus
zwei getrennten Kammern A und B. Die Kammern sind wiederum durch Zwischenwände
in einzelne Zellen unterteilt, und zwar wird die Kammer A durch die Wände i und
2 in drei Abteilungen in die Zellen 3, 4., 5 eingeteilt. Die Kammer 3 liegt in der
Mitte und ist gegenüber den Kammern 4 und 5 erheblich größer. Sie wird durch einen
Deckel 6 luftdicht verschlossen.; der Deckel ist, wie aus Abb.4ersichtlich, aufklappbar.
In dieser luftdicht verschlossenen Kammer findet die Färbung statt. Die Wände i
und 2 der Kam-. mer 3 sind nicht durchgehend, sondern diese Zwischenwände besitzen
an ihrem Grunde nahe am Boden Klappen 7, 8 bzw. 9, 10,
welche nachgiebig ausgeführt
sind und im geschlossenen Zustand durch einen schmalen Spalt die Gewebebahn a hindurchtreten
lassen. Durch die Beweglichkeit der Klappen. 7, 8 hzw. g, io können Störungen beim
Durchgang der Nähte, Knoten, Falten usw. nicht entstehen. Dieser Abschluß der Zwischenwände
hat den Zweck, die Wallungen der kochenden Flüssigkeit in der Mittelkammer 3 von
den Seitenkammern 4 und 5 abzuhalten und zu dämpfen.
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In der Kammer 3 sind Führungsrollen i i vorgesehen, welche einander
gegenüber angeordnet sind, um die Gewebebahn in auf-und niedergehender Bahn durch
-die Kammer zu führen. Zwischen diesen Führungswalzen i i sind außerdem noch Preßwalzen
12 angeordnet. Die in der Kammer 3 befindliche Flüssigkeit wird durch eine Heizschlange
13 erwärmt. Die Farbflotte kommt aus zwei höher angeordneten Behältern 141
15, von welchen aus Rohrleitungen 16, 17 die Flotte in die Kammer 3 einführen. An
der Einmündung des Zuführrohres 17 in die Kammer 3 ist ein Ventil 18 vorgesehen,
welches von einem Schwimmer ig geöffnet bzw. geschlossen, wird, uni die Höhe der
Farblösung auf dem gleichen. Stand zu, halten und den Verbrauch zu regeln.
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Oberhalb der Flotte mündet in die Kammer 3 noch ein Dampfventil 2o
ein, dessen Einstellung durch einen Schwimmer 2 i geschieht. Der Schwimmer steht
mit der Flotte in der Seitenkammer 4 derart im Zusammenhang, daß beim Erreichen
einer gewissen. Flüssigkeitshöhe die Flotte in den Schwimmerbehälter 22 eindringt
und den Schwimmer 2 z anhebt, wodurch das Dampfventil angehoben und der Druck in
der Kammer 3 entsprechend vermindert wird. Durch das Zusammenwirken - des Dampfüberströmventils
2o und des Speiseventils 18 wird während des Arbeitsganges ün Inneren der Vorrichtung
ein vollständig gleichmäßiger Dampfdruck und eine gleiche Temperatur herrschen und
außerdem die Flotte in gleichbleibender Menge zugeführt werden. Dieses sind Bedingungen,
die zur Erreichung einer gleichmäßigen und gründlichen Färbung notwendig sind. Die
Temperatur der Farbflotte ist von den jeweiligen Eigenschaften der Farbstoffe abhängig;
hierbei kann es eintreten, daß die Temperatur auch unter dem Siedepunkt gehalten
werden maß. Die Kammern 3 und 5 besitzen Wasserstandsanzeiger 23 und 24, um den
Stand der Flotte beobachten zu können. Das Wasserstandsrohr 2-. der Kammer 5mündet
in einem Gehäuse z 5, welches außen an der Wand der Kammer 5 vorgesehen ist. Aus
diesem Gehäuse 25 führt ein L?berlau frohr 26 zu einem Auffangbehälter 27. Sobald
der Druck in der Vorrichtung zu hoch steigt, tritt die Flotte in das Gehäuse 25
über und gelangt durch die Überlaufleitung 26 in den Auffangbehälter 27. An der
Vorderwand der Kammer A ist außerdem eine Einsteigeöffnung, Mannloch o. dgl. '28
vorgesehen. Am Boden der Kammer ist ein Ablaßventil2g angeordnet.
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Hinter der Kammer A folgt die Kammer B, welche in bekannter Weise
als Gegenstrombottich ausgebildet ist. Diese Kammer B ist durch Zwischenwände
30 in drei Waschzellen 3 i, 32, 33 unterteilt. Die Zelle 3 i ist durch Zwischenwände
34, 35 und 36 in weitere Unterabteilungen getrennt und diese durch Trennwände 37,
38, 39, 40 abermals geteilt. Die Höhe der Zwischenwände 34. 35. 36 ist gegen den
Zugang der Vorrichtung hin abnehmend. Auch in den Zellen 31 , 32, 33 sind Führungsrollen
i i vorge:-sehen, und durch sie wird die Gewebebabn in auf- und absteigender Bahn
hindurchgeführt. Die oberen Walzen der Zelle 31 sind als Quetschwalzen 12 ausgebildet.
Wie aus der Abb. i ersichtlich, läuft in der Zelle 31 der Stoff im Gegenstrom zur
Flüssigkeit. In die dem Ausgange am nächsten liegenden Abteilungen 41 wird Spülwasser
eingeführt und läuft dann durch die von den Zwischenwänden gebildeten Kanäle 42.
43, 44# 45# 46. 47. 48 der Stoffbahn entgegen.
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Über den Hauptwänden des Behälters B sind große Quetschwalzen 49,
50, 51, 52 vorgesehen, durch welche die Gewebebahn, von einer Zelle zur anderen
gehend, hindurchgeführt wird. Nach der ersten Quetschwalze und vor der Einführung
der Gewebebahn in die Zelle 31 kann die Gewebebahn über eine Trockenvorrichtung
53 geführt werden.
, um dort der Einwirkung der Luft aus= gesetzt
zu werden.. Das von denn Kanal41 zum Kana148 gelangte Spülwasser dringt aus letzterem
durch eine überlaufvorrichtung in den seitlichen. Behälter 54, aus welchem es durch
eine Pumpe 55 in einen Hochbehälter 56 :gedrückt wird, von, wo es nach Zusatz frischer
Farbe in die Behälter 14 und 15 übergeleitet wird. Diese Einrichtung erm@ö@glicht
es, .einen großen Posten Gewebe mit verhältnismäßig kleiner Wassermenge durchzuwaschen
und aus dem letzten Kanal eine Farblösung zu gewinnen, die zur Färbung wieder verwendet
werden kann. Am Boden eines jeden Kanals und einer jeden Zelle sind Ablaßhähne 57
vorgesehen.
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Um die Vorrichtung in Gang zu setzen wird wie folgt verfahren: Zuerst
wird die Stoffborte bei geöiffnetem Deckel eingesetzt, Daraufhin. wird der Deckel
luftdicht abgeschlossen, Sodann wird der Hahn 58 des Speiserohres geöffnet und während
des ganzen Arbeitsvorganges offen gehalten. Zurr Erwännear. der eintretenden Flotte
wird das Ventil 59 der Dampfheizung 13 geöffnet. Sobald in der Kammer A die
Flotte genügend hoch gestiegen. ist, steigt, die Flotte in die Seitenkammern 4 und
5. Hat die Flotte in den Seitenkammern 4 und 5 eine gewisse Höhe erreicht, so regelt
sie durch öffnen und Schließen des Dampfventils 20 Selbsttätig ihren Stand, wodurch
ein Gleichgewicht zwischen der Menge der Farblösung und dem Druck entsteht und der
Verbrauch von frischer Farbe selbsttätig gere.gelt wird.