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Verfahren und Einrichtung ;ui Gewinnung von verspinnbaren Fasern aus
faserhaltigen Pflanzenstengeln Die vegetabilen Faserstoffe für Gespinste, Gewebe
usw. entstammen aus Pflanzen, die zur Gewinnung der Faser bekanntermaßen einer vergleichsweise
zeitlich lang dauernden und umständlichen Behandlung unterworfen werden müssen.
So stellen der Hanf und die Jute die Bastfaser der entsprechenden Pflanzen dar,
- während die für gröbere - Gewebe geeignete Ramiefaser als Bastfaser aus einer
Niessel.pflanze und die Leinenfaser aus dem Flachsstengel gewonnen werden. In jungen
Pflanzen ist der die Zellmembran bildende Zellstoff als solcher ziemlich rein gemeinsam
mit Pflanzengallerte, den sog. Pektinstoffen,. enthalten, während er bei älteren
Pflanzen verholzt und mit Inkrusten, wie den. Ligninsubstanzen, Harzen, Gerbstoffen
usw., durchsetzt ist. Die vorgenannten Pflanzen, insbesondere Flachs und Hanf, enthalten
verhältnismäßig lange, und verspinnbare Zellen, die jedoch zu ihrer Gewinnung erst
von den harten Inkrusten und anderen Begleitstoffen befreit werden müssen. Zu diesem
Zweck werden die entsprechend vorbereiteten Pflanzenstengel z. B. des Flachses nach
der Entfernung der Samenkörner im Wasser stehend einem Fäulnisprozeß unterworfen,
d. h. gerottet, und die danach von der Faser lösbaren verholzten Teile auf mechanischem
Wege durch Brechen oder Walzen entfernt. Bei diesem Vorgang läßt @es sich jedoch
nicht vermeiden, daß ein -mehr oder weniger großer Teil der Pflanzenfaser
selbst
in Mitleidenschaft gezogen wird, insbesondere diejenigen, bei denen der Abbau der
Pektinstoffe noch nicht weit genug fortgeschritten ist. Die Fasern werden dabei
zerrissen oder geknickt und in ihrer Qualität vermindert.
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Es ist schon ein Verfahren und eine' Einrichtung zum Auflösen von
Altpapier und Papierausschuß bekannt, wobei die Faser durch schwingende Kammern,
die von durchlässigen Wänden begrenzt werden, geführt wird. Das aufzulösende Papier
wird in einer bestimmten Stoffdichte, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur und
unter Zusatz von Aufschlußmitteln, durch die schwingenden Kammern von oben nach
unten unter dem Einfluß der eigenen Schwere hindurchgeführt. In dem zylindrischen
Behandlungsbehälter schwingt eine Welle oval auf und nieder, an der die die Kammern
begrenzenden stoffdurchlässigen Wände z. B. als mehrflügelige Propellerscheiben
angeordnet sind. Das zu behandelnde Gut erfährt dabei unter Wirbel.ung und Reibung
der Fasern eine sehr kräftige Durchknetung, wobei im Vergleich zu anderen Behandlungsvorrichtungen
mit übereinander angeordneten Messergrenzen und -sternen eine vergleichsweise weitgehende
Schonung der Faser stattfindet.
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Zur Gewinnung von Textilfasern aus chemisch aufgeschlossenen faserhaltigen
Stengeln, insbesondere von Ginster, ist es bekannt, die Stengel bündelweise zusammenzufassen
und, an einem Ende gehalten, in senkrechter Lage im fließenden Wasser in waagerechter
Richtung abwechselnd in der Wasserströmungsrichtung und entgegengesetzt dazu zu
bewegen. Die Pflanzenstengelbündel werden zu diesem Zweck an der Unterseite von
Schwingrahmen, die parallel zur Wasseroberfläche durch ein Kurbelgetriebe bewegt
werden, mit Federklemmen befestigt. Diese Schwingrahmen sind mit der Pleuelstange
des Kurbelgetriebes durch ein lösbares Kupplungsglied verbunden, so daß sie unabhängig
von dem Kurbelgetriebe stillgelegt werden können. Mit der vorbeschriebenen bekannten
Vorrichtung können die Pflanzenstengel in eine sehr heftige Bewegung versetzt werden,
so daß sich eine ausreichende Ablösung der leimartigen Bestandteile der Faserschicht
und eine Ablösung der Faserschicht vom Stengel vollzieht.
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Ferner ist es bekannt, Bastfaserstengel mit Hilfe von Schüttelvorrichtungen
in hintereinander angeordneten Laugen-, Säuren- und Seifenbädern aufzuschließen.
Die zu behandelnden Baststengel werden in Einsatzgestellen innerhalb von besonderen
Behältern untergebracht und die in den Gestellen übereinander angeordneten flachen
Kästen durch Schüttelvorrichtungen in Bewegung versetzt. Diese Vorrichtungen bestehen
aus auf einer Antriebswelle angebracht#n Exzentern mit Schwinghebeln und Schwingwellen.
Diese Wellen wirken wieder auf Schwinghebel und Schwingstangen, die ihrerseits Doppelhebel,
in Bewegung setzen, die ihrerseits die Einsatzgestelle mit Hilfe weiterer Teile
bewegen. Auf diese Weise soll eine hohe Ausbeute an Fasern und ein schnelleres Aufschließen
sowie die Erzielung einer hellen Faser ohne besondere Bleiche erreicht werden können
Alle diese vorgenannten bekannten Verfahren weisen insofern Übereinstimmung auf.
als das zu behandelnde Gut starken #;chüttel-bzw. Rüttel- oder Schwingbewegungen
ausgesetzt wird, die durch die bisher zur Erzeugung dieser Bewegungen üblichen Einrichtungen
hervorgerufen werden. Vorrichtungen dieser Art sind aber bekanntermaßen vergleichsweise
kompliziert in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise und sind einem verhältnismäßig
großen Verschleiß unterworfen, was sich insbesondere bei dem Vorhandensein vieler
und mechanisch sehr stark beanspruchter Einzelteile naturgemäß insofern nachteilig
auswirken muß, als diese Teile häufig ersetzt werden müssen. Die für die Zu- und
Abführung des Gutes sowie für dessen Transport während der Behandlung notwendigen
Vorrichtungen, ferner die Ableitungen für die Behandlungsflüssigkeiten usw. tragen
ebenfalls dazu bei, die Gesamteinrichtung wenig übersichtlich zu gestalten und nicht
leicht bedienbar zu machen.
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In vielen Fällen läßt es sich auch nicht ganz vermeiden. daß ein mehr
oder weniger großer Teil der Pflanzenfaser durch diese Art der Behandlung in Mitleidenschaft
gezogen wird, insbesondere der Teil des Gutes, bei dem der Abbau der Pektinstoffe
noch nicht weit genug fortgeschritten ist. Die Fasern werden dabei häufig zerrissen
oder geknickt und damit in ihre Qualität vermindert.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das geeignet ist, die vorerwähnten
Nachteile bei der Gewinnung von Pflanzenfaser auszuscheiden. Das neue Verfahren
besteht darin, daß zur Gewinnung von verspinnbaren Fasern aus faserhaltigen Pflanzenstengeln
die gerösteten Pflanzenstengel in Flüssigkeit der Einwirkung von Ultraschallschwingungen
ausgesetzt werden. -Die Energie wird dabei in der Hauptsache von den Holzbestandteilen
der Stengel aufgenommen, wobei sich die Pflanzenfasern aus dem Stengelverband lösen,
so daß die Gewinnung der Faser ohne Schwierigkeit erfolgen kann.
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Das neue Verfahren ist dann von besonderem Vorteil, wenn es sich um
verhältnismäßig
harte und dicke Pflanzenstengel handelt, wie sie
z. B. die Nesselpflanzen für die Gewinnung der Ramiefaser aufweisen.
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In der Zeichnung ist eine für die Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung geeignete Einrichtung beispielsweise und in schematischer Form im
Aufriß dargestellt.
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In einem mit Wasser gefüllten Behälter ist auf dessen Boden eine für
die Erzeugung von Ultraschallschwingungen geeignete, z. B. aus mehreren Magnetostriktionsschwingern
bestehende Vorrichtung 2 angeordnet. Auf diese wird beispielsweise in senkrechter
Stellung das zu behandelnde Gut 3; z. B. die entsprechend vorbereiteten Flachsstengel,
aufgebracht und der Einwirkung der Ultraschallenergie unterworfen. Die Ultraschallwellen
werden dabei in der Hauptsache in Richtung der Längsachse der Pflanzenstengel zur
Wirkung kommen und eine vergleichsweise rasche Ablösung der zu gewinnenden Faser
herbeiführen, die dann' mit den -bekannten und einfachen Mitteln rein und in ihrer
Form unverändert gewonnen werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, Fasern bester
Qualität zu gewinnen. Die Erfindung ist auf alle für 'die Gewinnung von Faserstoffen
geeigneten Pflanzen anwendbar und kann selbstverständlich auch mit anderen Ultraschallerzeugungseinrichtungen
als die dargestellte zur Durchführung gebracht werden. Der bzw. die Schwingungserzeuger
können dabei am Boden des Behälters oder an dessen Wandungen oder an b Iden Flächen
in einer oder mehrfacher Ausführung angebracht sein.