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Vorrichtung zum Nachbehandeln frisch geschnittener Kunstfäserbündel
-Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachbehandeln frisch geschnittener
und reit Flüssigkeit aufgeschwemmter Kunstfaserbündel.
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Bei einem bekannten Verfahren zum Nachbehandeln von Kunstfasern wird
folgendermaßen gearbeitet.
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Die in der Spinnmaschine erzeugten endlosen künstlichen Fäden werden
als endloser Faserstrang über eine Anzahl Rollen durch die einzelnen Behandlungsbäder
geführt. Zwischen den einzelnen Bädern sind Quetschwalzen angebracht, um die Behandlungsflüssigkeit
aus dem Strang herauszupressen.
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Dieses Verfahren hat jedoch wesentliche Nachteile. Die sehr empfindlichen
gequollenen endlosen Fasern des Stranges erhalten durch das Quetschen in den Quetschwalzen
sehr oft eine Veränderung bzw. Verletzung, die sich am Fertigerzeugnis nachteilig
bemerkbar macht. Der-bis etwa 3omm starke Strang verhindert eine gute Durchwäschung
bis zu seinem Kern. Daher muß -der endlose Faserstrang lange Zeit den Bädern ausgesetzt
werden. Dabei werden die äußeren Fäden längere Zeit als die inneren den Behandlungsbädern
ausgesetzt, was sich ebenfalls am Fertigerzeugnis nachteilig bemerkbar macht. Ein
weiterer Nachteil besteht darin, daß der Strang in den Bädern mit einer Geschwindigkeit
von nur etwa 2 bis q. m/Min. wandern kann, während an der Spinndüse eine Fadenerzeugung-
von etwa 6o m/Min. vorliegt. In baulicher Hinsicht ist sehr nachteilig, daß viele
bewegliche Teile, Rollen, Walzen usw., den angreifenden Flüssigkeiten ausgesetzt
sind.
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Bei einem anderen Verfahren wird der hinter der Spinnmaschine erhaltene
Strang in Längen von 5 bis 75 mm geschnitten. Diese geschnittenen Fäden, - Stapelfaser
genannt, werden den Nachbehandlungsverfahren unterworfen,- indem sie durch mechanische
.Einrichtungen, wie bewegliche Rechen, Schwingbleche u. d91., langsam durch die
einzelnen Bäder befördert werden.
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Nach einem anderen Verfahren werden die geschnittenen Faserbündel
in Drahtkörbe eingelegt= und mit diesen durch die ein_ zelnen Bäder geführt. "-Die
beiden letzten Verfahren beheben wohl einige Nachteile des ersten Verfahrens, weisen
aber andere Nachteile auf. Es entstehen Faserverluste, oder erhebliche Fasermengen
werden ungleich schnell durch die Bäder befördert, so daß auch das Enderzeugnis
unterschiedlich ist. Die Badflüssigkeiten werden in verhältnismäßig großen Mengen
von einem Bad in das ändere verschleppt,- so daß die Bäder laufend verunreinigt
und verdünnt werden. Die Nachbehandlungszeiten sind kaum kontrollierbar. Die Einrichtungen
weisen -sehr
'viel bewegte Teile auf, die mit Rücksicht auf die
angreifenden Flüssigkeiten aus wertvollen und teuren Baustoffen hergestellt werden
müssen. Außerdem werden die Fasern, die in den Bädern sehr empfindlich sind, durch'-die
mechanische Fortbewegung häufig beschädigt. Es treten Faserbrüche oder örtliche
Schwächungen der Faser auf.
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Demgegenüber wird durch die Vorrichtung zum Nachbehandeln frisch geschnittener
und mit Flüssigkeit aufgeschwemmter Kunstfaserbündel nach der vorliegenden Erfindung
für jede Faser praktisch die gleiche Behandlungsdauer erreicht, so daß das Fertigerzeugnis
eine gleichmäßige Beschaffenheit aufweist. Bewegliche Maschinenteile sind in den
Bädern nahezu vermieden, so daß auch eine Beschädigung der Fasern nicht auftritt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch mehrere
hintereinander angeordnete waagerechte oder leicht geneigte rohrförmige Behandlungsräume
mit in der Strömungsrichtung angeordneten Düsen zum Zuführen der jeweiligen Behandlungsflüssigkeit
und zwischen die einzelnen Behandlungsräume geschaltete Saugfilter: - Der Querschnitt
der Behandlungsräume nimmt dabei zweckmäßig in der Strömungsrichtung stetig zu oder
ab, so daß eine Ablagerung bzw. -ein Nacheilen -von einzelnen Fasern oder Fasergruppen
vermieden wird. Jeder Behandlungsraum ist vorteilhaft mit einer Entgasungs-und überlaufeinrichtung
versehen, die aus einem- senkrechten Rohr besteht, das mit seinem oberen Ende in
einen allseitig geschlossenen Behälter mündet, an dessen oberem- Ende die Entgasungsleitung
und an dessen Seitenwand - Flüssigkeitszu- und. -abflußleitungen angeschlossen .sind.
-Die Verwendung von Aufschwemmvorrichtungen zum Behandeln von geschnittenen Kunstfaserbündeln
und zum-Auflockern derselben sowie das Fördern der Kunstfasern durch einen- Flüssigkeitsstrom
ist an sich bereits bekannt. Es ist auch nicht mehr neu, Waschvorrichtungen für
Wollfasern.o. dgl. als geschlossenen Umlaufkanal auszubilden, in dem die- Wollfasern
dutch den Flüssigkeitsstrom in Umlauf gehalten werden.
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Die Anwendung von Saugfiltern ist unter anderem für die Entwässerung
von Zellstofffasern ebenfalls an sich bekannt. In der Anwendung von Saugfiltern
bestehen hier auch keine wesentlichen Schwierigkeiten, da die kurzen starren Zellstoffasern
ohne weiteres eine brauchbare Filterschicht bilden. Es war jedoch anzunehmen, daß
die wesentlich längeren und weicheren Kunstfasern beim Auftragen auf eine Filterfläche
nicht ohne weiteres einen Filterkuchen von der erforderlichen Gleichmäßigkeit bilden,
da sie dazu neigen, sich in parallelen dichten Lagen abzusetzen, durch die hindurch
eine Saugwirkung nicht mehr zustände kommt.
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:-Als Filter können bei der Vorrichtung. nach der Erfindung alle in
der Filtertechnik bekannten Filter, z. B. Trommelfilter, Bandfilter, Planfilter
oder andere Filtervorrichtungen, je nach den vorliegenden Verhältnissen zur Anwendung
kommen. Während des Filterres wird die im Behandlungsraum begonnene Behandlung,
z. B. mittels Bespritzens, zu Ende geführt. Die auf dem Filter gebildete Faserschicht
Wird dem nächsten Apparatesatz zugeführt, wo der nächste Behandlungsvorgang durchgeführt
wird.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i zeigt einen Teil der Anlage in senkrechtem Längsschnitt -und
Abb. 2 eine Draufsicht auf eine vollständige Anlage.
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Die Fasern werden von der Schneidemaschine oder von einem vorhergehenden
Apparatesatz kommend dem Aufschwemmschacht i zugeführt. Durch Spritzvorrichtungen
2 erfolgt die-Aufschwemmung. Die Flüssigkeit mit den Fasern gelangt in den Behandlungsraum
3. Während des Durchlaufens dieses Raumes werden an verschiedenen Stellen q. bis
7 die jeweils in Frage kommende Behandlungsflüssigkeit oder gegebenenfalls Gase
zugeführt. Der Behandlungsraum 3 ist mit Entgasungs- und überlaufeinrichtüngen 8,
8a versehen. Diese Einrichtung besteht beispielsweise aus dem Entgasungsraum 8,
der durch das Steigrohr 8a mit dem Behandlungsraum 3 verbunden ist. Der. Raum 8
ist mit einer Ablaufleitung, die unter einer Wasserverschlußrinne ansetzt, sowie
mit einer oberen Abgasleitung versehen und ist an den Trog des Filters 9 durch eine
Überlauf- und Entgasungsleitung angeschlossen. An die Abgas= Leitung schließt eine
Entgasungsleitung vom Aufschwemmschacht i an. Das Filter 9 ist in vorliegendem Fälle
ein Trommelfilter. Das Filter ist beispielsweise mit Spritzrohren i o, Preßwalzen
i i und einer Abnahmevorrichtung 12 versehen. Durch die Leitungen 13. und 14 fließen
die Filtrate zu den Pumpen 15 und 16. Diese Pumpen- fördern die Filtrate, gegebenenfalls
durch Wärmeaustauscher 17 und r8, zu den Sammelbehältern i 9 und 20.
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Die Abb.2 zeigt schematisch die Anordnung einer Anlage, in der alle
notwendigen Behandlungen in hintereinandergeschalteten Apparatesätzen A-E durchgeführt
werden. Aus der letzten Vorrichtung der Nachbehandlungsanlage kann die -Stapelfaser
der Einrichtung 21 für die Fertigtrocknung zugeführt werden oder, sofern
wollähnliche Fasern angestrebt werden, einem weiteren Apparatesatz F zugeleitet
werden,
in welchem die Fasern der Einwirkung einer Flüssigkeit unterworfen werden, welche
die wollähnliche Kräuselung hervorruft. Dieser Apparatesatz kann gegebenenfalls
auch nach dem Trocknungsapparat angeordnet werden.
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Der technische Fortschritt der Vorrichtung nach der Erfindung besteht
darin, daß die Anwendung von Saugfiltern bei der Stapelfaserbehandlung dadurch ermöglicht
wird, " daß in dem Behandlungsraum eine ständige Durchwirbelüng der Flüssigkeit
und der Fasern eintritt, wodurch der Neigung der Fasern, beim Absetzen auf der Filterfläche
sich in parallelen, dichten Schichten abzulagern, entgegengewirkt wird. Erst hierdurch
wird die Anwendung von Saugfiltern bei der Stapelfaserbehandlung ermöglicht. Infolge
der ständigen Durchwirbelung setzen sich die Fasern auf der Filterfläche in einer
Schicht an, bei der die einzelnen Fasern wirr durcheinanderliegen, so daß zwischen
den Fasern genügend und gleichmäßig verteilte Hohlräume bleiben, durch die hindurch
die Saugwirkung des Filters sich auswirken kann.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung weist ferner fölgende Vorteile
auf: Ununterbrochene vollautomatische Arbeitsweise, selbst bei höchsten Spinngeschwindigkeiten,
da die Fortbewegung der Fasern und die Wirkung der Bäder ganz nach der Spinngeschwindigkeit
eingestellt werden können. Infolge der ständigen Durchwirbelung der losen Fasern
mit der Flüssigkeit und der wiederholten Filterung, Bespritzung und Aufschwemmen
ist die Nachbehandlungsdauer verkürzt. Die Berührung bewegter Maschinenteile mit
den angreifenden Bädern sind nahezu ganz vermieden. Das Vor- oder Nacheilen von
Fasern oder Fasergruppen wird verhindert, so daß jede Faser praktisch einer gleich
langen Behandlungszeit unterworfen ist. Mechanische Beschädigungen der Fasern werden
vermieden. Der Faserverlust ist vollständig behoben.
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Durch die eingeschaltete Filtration wird vermieden, daß Flüssigkeiten
von dem einen in das andere Bad übergeschleppt werden. Die Bäder bleiben sauber,
wodurch erhebliche Ersparnisse an Chemikalien entstehen.