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Verfahren und Vorrichtung zum Nachbehandeln von Kunstseidespinnkuchen
Zur Erzielung einer wirtschaftlichen und schonenden -Nachbehandlung von Kunstseidespinnkuchen
hat man bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen in Vorschlag gebracht,
bei denen beispielsweise eine Überführung der Fäden in die Strähnform vermieden
wird. Noch wirtschaftlicher kann gearbeitet werden, wenn es gelingt, einen möglichst
großen Teil der in den Spinnkuchen enthaltenen wertvollen Chemikalienrückstände
wiederzugewinnen.
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Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die Wiedergewinnung der
Rückstände in besonders wirksamer Weise durch die Anwendung einer Vorwäsche vor
der üblichen Nachbehandlung in der gleichen Behandlungsvorrichtung, bei der die
Vorwaschflüssigkeit in geringer Menge, gegebenenfalls mit wechselnder Strömungsrichtung,
nach vorherigem Evakuieren der Kuchen, durch übereinandergeschaltete Kammern mit
je einschichtiger Kuchenlage von Kammer zu Kammer und durch jeden einzelnen der
auf engstem Raume in großen Mengen untergebrachten Spinnkuchen geführt wird, wobei
die Vorwaschflüssigkeit sich mit den in den Kuchen vom Spinnprozeß her enthaltenen
Rückständen fortlaufend und sich summierend anreichert, worauf sie der Rückgewinnungsanlage
zugeleitet wird.
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Als geeignet für die Durchführung eines solchen Verfahrens hat sich
eine Vorrichtung erwiesen, die aus einer Anzahl vorzugsweise kreisrunder, außen
mit Rändern versehener, die Einzelkammern bildender und die Spinnkuchen tragender
Böden besteht, die mit wechselweise gegeneinander versetzten Durchtrittslöchern
versehen sind, wobei die Böden durch äußere Führungen oder durch eine die Einzelböden
stützende zentrale Spindel gehalten und gemeinsam von oben auf eine Stützplatte
anpreßbar sind, während die in den Kammern untergebrachten Spinnkuchen innen und
außen mit Abstützungen versehen und diese mit Abdichtungen ausgerüstet sind, mittels
derer die Kuchengehäuse zwischen den Kammerböden elastisch festgehalten werden.
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Es sind zwar schon Vorrichtungen bekannt, bei denen die Kunstseide
auf übereinandergesteckten Spulen, auf denen die Seide aufgewickelt wurde, in einem
Arbeitsgang nachbehandelt wird. Auch hat man diese Art der Nachbehandlung entsprechend
bereits bei Kunstseidespinnkttchen angewendet, indem man die Kuchen entweder noch
in den Spinntöpfen oder nach Herausnahme aus diesen in Säulen übereinander oder
einschichtig nebeneinander behandelte. Auch ist die Behandlung von Garnwickeln und
Spinnkuchen in offenen, geschlossenen oder nebeneinandergelagerten Behandlungsbehältern
vorgeschlagen worden. Ebenso ist die namentlich in der Färberei schon seit langem
geübte Evakuierung von Garnwickeln jeder Art an sich bekannt. Keine dieser Nachbehandlungsarten
eignet sich jedoch zur Einhaltung der besonderen Bedingungen, die für eine wirtschaft#
liche
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung -erforderlich sind.
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Erst durch die Anordnung von zahlreichen übereinandergelagerten Einzelkammern,
von denen jede eine größere Anzahl nebeneinander angeordneter Spinnkuchen aufnimmt
und die zu einer geschlossenen Behandlungskolonne, in der von Kammer zu Kammer die
Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch die Kuchen wechselt und in der innerhalb
der ganzen Kolonne die Strömungsrichtung der Vorwaschflüssigkeit wechselnd umkehrbar
ist, zusammensetzbar sind, gelingt es, mittels einer geringen Menge Vorwaschflüssigkeit
und bei einem durch das besondere Kammersystem erzielten methodischen Verdrängungsprozeß
unter vollkommener Formerhaltung und Schonung der Spinnkuchen die Wiedergewinnung
der in den Kuchen enthaltenen Rückstände erfolgreich und wirtschaftlich durchzuführen.
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Eine zur praktischen Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung geeignete
Vorrichtung ist nebst Einzelheiten in den Fig. i bis 3 beispielsweise dargestellt.
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Fig. i und ia zeigen im Grundriß und Schnitt eine der Einzelkammern,
die zur Aufnahme der Spinnkuchen dienen und die zu einer Kolonne zusammengesetzt
werden. Die nur aus Boden und senkrechtem Rand bestehende Einzelkammer- ist kreisrund
gehalten und ihr Fassungsvermögen zwecks leichter Handhabung beim Aufbau zur Kolonne
auf etwa 12 Spinnkuchen beschränkt. Die Böden der Einzelkammern sind mit ebenso
vielen Löchern versehen wie Kuchen in sie eingesetzt werden. Die Löcher sind von
Kammer zu Kammer versetzt zueinander angeordnet, wie aus Fig. i und 3 deutlich erkennbar
ist. Durch diese Löcher wird, wie durch Pfeile in der Fig.3 angedeutet, die Behandlungsflüssigkeit
in der einen Kammer in den Innenraum der Kuchen geleitet, um diese von innen nach
außen zu durchdringen, während die Flüssigkeit in der anderen Kammer in diese frei
einströmt, um hier die Kuchen von außen nach innen zu .durchfließen. Jeder Kuchen
sitzt auf einer entsprechend gelochten oder nicht gelochten konischen Kuchenaufsetzplatte
c (Fig. ia). Der senkrechte Rand jedes Bodens ist mit einem Bodenflansch d und einem
oberen Randflansch e ausgerüstet. Letzterer trägt den Dichtungsring f, der sich
beim Aufbau der Kammern zur Kolonne gegen die entsprechend bearbeitete Unterseite
des Bodenflansches der darüber gelagerten Kammer legt. Der obere Randflansch e ist
ferner mit den Zentrierungsnocken g, h und t ausgestattet (Fig. i), die gewährleisten,
daß die Einzelkammern beim Aufbau zur Kolonne genau zentrisch übereinanderstehen.
Die Seitennocken g und h sind zwecks bequemer Handhabung mit je einem Handgriff
versehen. Die Nocke i kann durch den Rollstift h an ihre Führungsstange angeschlossen
werden. Die Kammern bestehen aus chemisch widerstandsfähigem Material und sind an
den auf Druck beanspruchten Teilen gegebenenfalls verstärkt.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführung der die äußeren und inneren Flächen der
Spinnkuchen abdeckenden Schutz- bzw. Stützkörper mit den Abdichtungsorganen zwischen
zwei Kammerböden. Die die äußeren Flächen abdeckende Schutzhaube l ist der Form-
des Kuchens angepaßt und ist an ihrem offenen unteren Ende mit einem konischen Fußflansch
m versehen, der sich auf leichten Druck dichtend auf den Kegelsitz iz der am Behälterboden
vorgesehenen Kuchenaufsetzplatte c aufschiebt. Der Kopf der Haube l trägt in dem
Fall, in dem der vom Spinntuchen umschlossene Hohlraum unmittelbar mit der über
ihm gelagerten Kammer in Verbindung steht, einen Rohrstutzen o, p, über den der
elastische Dichtungsring q geschoben ist, der gleichzeitig als Handgriff dient.
In dem Fall dagegen, in dem dieser Kuchenhohlraum unmittelbar mittels der gelochten
Kuchenaufsetzplatte c an die untere benachbarte Kammer anschließt, trägt' die Schutzhaube
keinen Rohrstutzen. Die geschlossene Haube ist in diesem Fall nur mit einem elastischen
Griffknopf Y versehen, der als Druck- und Stützpunkt für das Kuchengehäuse dient.
Die Haube ist in ihrer konischen Wandung s durchlocht, ebenso wie der innere Stützkörper
t, der vorteilhaft als konisch geschnittene, federnde und auf Maß einstellbare Manschette
ausgebildet ist. Die Spinnkuchen können äuch in den Spinntöpfen, in die sie eingesponnen
worden sind, in der vorliegenden Art behandelt werden. Die Spinntöpfe werden in
diesem Fall mit Deckeln abgedeckt, die analog den Schutzhauben entweder einen mit
Abdichtungsorgan versehenen Rohrstutzen oder nur einen elastischen Griffknopf tragen,
während die durchbohrten Topffüße vorteilhaft ,mit konischen Fußflanschen ausgerüstet
werden, die ihren dichtenden Sitz in entsprechend konischen Aussparungen der Kammerböden
finden. Die Schutz- und Stützkörper bestehen aus leichtem, chemisch widerstandsfähigem
Material, wie Celluloid u. dgl.
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Fig. 3 zeigt eine aus mit Kuchen beschickten Einzelkammern zusammengesetzte
Behandlungskolonne mit den sie zusammenhaltenden Führungs- und Preßvorrichtungen.
Das trichterförmige Bodenstück L ist mittels seiner Traglappen 2 fest an den Begrenzungsmauern
des Schachtes 3 verankert und trägt
an seinem unteren Ende den dem
Ein- und Austritt der Behandlungsmittel dienenden Stutzen .4. Der obere Rand des
Bodenstückes l ist mit dem Tragflansch 5 versehen, auf dem der Dichtungsring 6 aufliegt.
Die am Bodenstück l fest verankerten drei Führungssäulen 7, 8, 9, von denen 9 nur
angedeutet ist, tragen an ihren oberen Querverstrebungen io mittels der an ihnen
zentrisch befestigten Druckspindel i i das ebenfalls trichterförmig ausgestaltete
Kopfstück 12. Dieses wiederum trägt an seinem unteren Rande den Flansch
13, der auf dem Randflansch der obersten Einzelkammer unter Zwischenschaltung
eines Dichtungsringes aufsitzt und ebenfalls mit Führungsnocken ausgerüstet ist.
Das Kopfstück 12 ist durch einen gelochten Boden 14 abgeschlossen, der wiederum
die oberste Einzelkaminer abschließt. Das Kopfstück 12 ist mit dem dem Ein- und
Austritt der Behandlungsmittel dienenden Stutzen 15 versehen, der über einen Gummischlauch
o. dgl. mit den stationären Leitungen verbunden ist. Beim Abdichten der Kolonne
mittels der Druckspindel i i führen sich die Nocken der Einzelkammern und des Kopfstückes
12 an den Führungssäulen 7, S und g. Die Vorrichtung ist praktisch für 13 Einzelkammern
eingerichtet, da sich dann eine bequeme Bedienungshöhe ergibt. Eine größere Anzahl
von Kolonnen wird an gemeinsame, über und unter ihnen liegende Leitungen angeschlossen,
die mittels weniger Ventile für den Zu- und Ablauf der verschiedenen Behandlungsmittel
bedient werden, so daß sehr große Mengen von Spinnkuchen unter gleichzeitiger Wiedergewinnung
ihrer Rückstände in der Vorrichtung vollständig nachbehandelt werden können.
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Anstatt der äußeren drei Führungssäulen kann auch eine innere zentrale,
im Bodenstück verankerte Haltespindel, auf die die Einzelkammern mittels zentrischer,
sich gegeneinander abdichtender Naben aufgereiht sind, vorgesehen sein. Über die
Haltespindel wird dann das ebenfalls mit Nabenführung -erüstete schließende Kopfstück
gescho-# -tiise, ben, worauf die Einzelkammern, wie eben beschrieben, mittels einer
Druckspindel zusammengepreßt werden.
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Die praktische Ausführung des Verfahrens gestaltet sich wie folgt:
Die Spinnkuchen werden, wenn sie außerhalb ihrer Spinntöpfe behandelt werden sollen,
gleich an der Spinnmaschine aus den Töpfen auf ihre Plätze in den leicht handzuhabenden
Einzelkarnm:ern gekippt und in diesen vor die Kolonnenbatterie gebracht. Es werden
dann zunächst die federnden Manschetten in den Hohlraum der Kuchen eingeführt, worauf
die äußeren Schutzhauben über die Kuchen und damit die Hauben gleichzeitig mit ihren
konischen Fußflanschen über die kegelförmigen Aufsatzplatten auf dem Kammerboden
geschoben werden. Die Einzelkammern werden dann zwischen den ortsfesten Teilen der
Vorrichtung in ihrer unterschiedlichen Lochanordnung (s. Fig. i und 3) wechselweise
übereinandergeschichtet und mittels der Druckspindel zur überall schließenden Kolonne
aneinandergepreßt, wobei gleichzeitig sämtliche Kuchengehäuse ihre Abdichtung gegen
die Böden der Kammern finden.
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Eine größere Anzahl der in dieser Weise; beschickten Kolonnen wird
zu einer Einheit zusammengefaßt. In dieser Einheit erfolgt vor den einzelnen fortlaufenden
Nachbehand-.lungeii die Auslaugung der Spinnkuchen zwecks Wiedergewinnung der Rückstände,
wobei die Vorwaschmittel erst in die Kolonnen eingeführt werden, nachdem diese'zuv
or evakuiert sind.
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Die Kolonnen einer Einheit oder einer Battdrie können mittels der
sie verbindenden Rohrleitungen entweder parallel oder hintereinandergeschaltet sein.
Zwecks Gewährleistung einer gleichmäßigen Verdrängung wird in allen Fällen die Auffüllung
der Kolonnen-durch die Bodenstutzen vorgenommen. Bei Parallelschaltung der Kolonnen
wird praktischerweise wie folgt verfahren: Die Kolonnen werden mittels der gemeinsamen
unteren Leitung gefüllt und danach mittels derselben Leitung entleert, wobei die
Strömungsrichtung des Vorwaschmittels durch die Spinnkuchen von Kammer zu Kammer
selbsttätig wechselt. Die Entleerung kann mittels Druckluft beschleunigt werden.
Die so auf eine große Anzahl von auf engem Raume dicht aneinandergelagerten Kuchen
zur Anwendung kommende, verhältnismäßig geringe Menge des Verdrängungsmittels ergibt
eine stark angereicherte Lauge, die der WiedergeWinnungsanlage zugeführt wird. Die
bei der Evakuierung anfallenden gasförmigen Stoffe werden in einer Vorlage aufgefangen.
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Bei den nach dieser Vorwasche einsetzenden fortlaufenden, der restlosen
Befreiung des Gespinstes von allen Fremdstoffen dienenden Nachbehandlungen erfolgt
die Umkehrung der Strömungsrichtung innerhalb der Kolonnen durch wechselweise Umsteuerung
der jeweils als Zufluß oder Abfluß dienenden, unterhalb und oberhalb der Kolonnen
verlegten, gemeinsamen Leitungen mittels weniger Ventile, wobei im Falle des Eintritts
der Behandlungsflüssigkeiten von oben der gemeinsame Batterieabfluß in Scheitelhöhe
der Kolonnen stattfindet, um ein Leerlaufen derselben bzw. ein Vorlaufen der Behandlungsflüssigkeiten
innerhalb der Kolonnen zu verhüten. Zwecks endgültiger Entleerung der
Batterie
wird auf den unmittelbaren gemeinsamen Abfluß unterhalb der -Kolonnen umgesteuert.
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Die mit hintereinandergeschalteten Kolonnen durchgeführte Auslaugung
der Spinnkuchen ergibt die stärkste Konzentration des Vorwaschmittels in der letzten
Kolonne, da es, wenn es hier angelangt ist, alle anderen Kolonnen. bereits durchlaufen
hat.
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Nach Durchführung der Vorwasche und der fortlaufenden Nachbehandlungen
erfolgt sinngemäß der Abbau der Kolonnen und die Entnahme der Spinnkuchen aus den
Einzelkammern, worauf die Kolonne von neuem beschickt wird.