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Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung von Faserschnitten Die
Erfindung bezieht sich auf !die Naßbehandlung von Faserschnitten, insbesondere von
Zellwollestapeln, im fortlaufenden Arbeitsgang, bei dem das Gut zwischen den einzelnen
Behandlungsstufen abgepreßt wird. Die Nachbehandlung der von der Spinnmaschine kommenden
und zu einem endlosen Band zusammengeführten Fäden erfolgte bisher in der Weise,
daß entweder das Fadenband fortlaufend durch die einzelnen Behandlungsbäder geleitet
und darauf geschnitten wurde oder daß das Band vor dem Nachbehandlungsgang geschnitten
und die erhaltenen Stapel auf einem Förderband fortlaufend durch die einzelnen Bäder
geleitet wurde. Nach einem anderen bekannten Verfahren werden die erhaltenen Stapel
in einen Auffangtrog fallen gelassen und durch einen Wasserstrom in die Behandlungsmaschine
gespült, in der die Faserschnitte gewaschen. entschwefelt, gebleicht und aviviert
werden. Auch sind Einrichtungen bekannt, bei denen die Faserschnitte durch mechanische
Hilfsmittel in der Flüssigkeit schwimmend durch die einzelnen Badsektionen geleitet
und aus jeder einzelnen Abteilung (Sektion) mittels eines Förderbandes herausgehoben,
danach abgequetscht und der nächsten Abteilung zugeführt werden. -Bei diesen bekannten
Verfahren schwemmen die ursprünglich einzelnen Faserschnitte zu dicken Faserschichten
zusammen und werden indem zusammengeschwemmten Zustand abgequetscht und dann der
nächsten Badsektion zugeführt. Beim Zusammenschwemmen der Faserschnitte ist aber
ein Verfilzen von Faserteilen untereinander nicht zu vermeiden, so daß beim Abquetschen
des Faservlieses nur die so verdickten Stellen den Preßdruck aufnehmen und von der
Flüssigkeit befreit werden, während größere Teile des Vlieses von den Ouetschvorrichtungen
nicht berührt und daher nicht abgequetscht «-erden, so daß die dem Vlies an diesen
Stellen -anhaftenden Flüssigkeitsteile in die nächste Badsektion mitgenommen werden.
Dies ist in verschiedener Hinsicht nachteilig. Zunächst beeinträchtigen mitgenommene
Badreste die Wirkung des nächsten Bades, so wrrd .z. B. das Entschwefelungsbad durch
die dem Faservlies noch vom vorhergehenden Bad anhaftenden Säuren in seiner Wirkung
geschwächt. Da auch die letzte Behandlungsflüssigkeit vor der Trocknung vom Faservlies
nur unvollkommen getrennt werden kann, müssen während :des Trocknens erheblich größere
Wassermengen ausgetrieben werden als bei einem gleichmäßig abgequetschten
Faservlies.
Außerdem haben die Z`erfilzungen zur Folge, daß das Vorlockern der Fasern im Voröffner
nach der Flüssigkeitsbehandlung nur unvollkommen gelingt, weil der Voröffner die
Verfilzungsknoten nicht hinreichend zu öffnen vermag. Zudem muß bei einem so verfilzten
Vlies infolge der Arbeit des Voröffners mit viel Faserbruch gerechnet werden. Andererseits
ist auch eine gleichmäßige Trocknung der mit solchen Verfilzungen durchsetzten vorgelockerten
Fasern schwer oder gar nicht zu erreichen, weil die verfilzten, d. h. die fester
zusammenhängenden Faserteile vom Trockenluftstrom nicht durchdrungen, sondern nur
wie ein Knoten umspült werden. Die Folge davon ist, daß gewisse Faserteile mit einer
Feuchtigkeit im Kern den Trockner verlassen, was für die weitere Verarbeitung der
Fasern sehr ungünstig ist, ganz abgesehen davon, daß die knotenartigen Verfilzungsstellen
für .das spätere Verspinnen nicht erwünscht, sondern sogar schädlich sind.
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Schließlich ist es nicht mehr neu, die für die Herstellung von Zellwolle
benötigten Faserschnitte zwecks Auflockerung im freien Fall gegen Prallflächen auftreffen
zu lassen, wobei die Faserschnitte und die Behandlungsflüssigkeit einen fortlaufenden
Strom bilden. Demgegenüber werden beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
Einheiten aus einem oder mehreren Stapeln und einer Flüssigheitsteilmenge in derselben
Bad-Sektion mehrmals absatzweise im freien Fall und getrennt voneinander behandelt.
Bei dem bekannten Verfahren dieser Art wirkt nur die lebendige Kraft des auseinanderspritzenden
Wassers auf die Faserschnitte ein, während heim Verfahren nach der Erfindung auflerdem
noch die beim Fallen der Einheiten verdichteten Luftkissen unterhalb der Einheiten
zur Wirkung kommen, indem beim freien Fall die durch die Flüssigkeit sprudelnde
Luft besonders das Zusammenhaften der Faserenden an ihren Schnittstellen löst.
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Durch das Verfuhren nach der Erfindung werden somit auch Verfilzungen
der Faserstapel mit Sicherheit vermieden, weil die zu behandelnden Faserstapel nicht
alle zusain-[nen gleichzeitig derselben Flüssigkeitsbeiandlung unterworfen werden,
sondern nur °_in Stapel oder nur eine beschränkte Anzahl ierselben von der betreffenden
Badflüssigkeit intensiv durchgespült wird. Durch diese ab-,atzweise Behandlung verdichten,
wie oben )ereits angedeutet, die aus Flüssigkeit und #inem oder einigen Faserstapeln
bestehenden -inheiten jeweils beim Einfallen (Stürzen) n eine Kammer infolge Umwandlung
der zinetischen Energie 'in Druck die in der iammer befindliche Luft, so daß sich
unterhalb jeder Einheit ein Luftkissen befindet. Die so eingeschlossene verdichtete
Luft hat das Bestreben, über den Flüssigkeitsspiegel in der Kammer zu treten. Hierbei
sprudelt die Luft durch die Flüssigkeit und bewirkt dadurch eine innige Berührung
der Flüssigkeit mit jeder einzelnen Faser. wobei auch ein etwaiges Zusammenhaften
der Faserenden an den Schnittstellen der Faserstapel leicht gelöst wird. Dieses
Zusammenhaften der Faserenden leistete bisher ebenfalls den Verfilzungen Vorschub,
weil es durch die bislang üblichen Behandlungsverfahren nicht ausreichend beseitigt
werden konnte. Bevor die in einer Flüssigkeit behandelten Faserschnitte einem neuen
Bad zugeleitet werden. werden in an sich bekannter Weise die Faserschnitte von der
ihnen anhaftenden Flüssigkeit durch Abpressen befreit, was nunmehr restlos gelingt,
weil Verfilzungen iin Faserstapel nicht vorliegen. Hierdurch wird auch an Behandlungsflüssigkeit
gespart, weil es nicht mehr vorkommen kann. flaß eiil Teil der Behandlungsflüssigkeiten
mit in das nächste Bad genommen wird. Die praktisch restlos abgepreßte Flüssigkeit
kann vielmehr in derselben Badsektion wiederverwendet werden. Nach der letzten Flüssigkeitsbehandlung
können die aufgelockerten Faserstapel einzeln oder -in Form eines Bandes, das etwa
dein Gewicht der in Garnspinnereien üblichen Lunte entspricht, entwässert und dein
Trockenapparat zugeführt werden. Diese Faserbänder, gegebenenfalls auch mehrere,
können auch so abgeleitet werden, daß sie nach Art von Lunten oder Kardenbändern
nebeneinanderliegend seitliche Führung erhalten, wobei eine Faserdecke entsteht.
die leicht aufgelockert werden kann, weil die Faserschnitte nur mit einer Haftung
in der Längs- und auch Breitenrichtung untereinander getrennt in der Faserdecke
liegen. Die Entwässerung einer auf diese Art gebildeten. Faserdecke bzw. der Faserbänder
kann leichter und weitgehend durchgeführt werden, weil die notwendige Gleichmäßigkeit
der Stärke des Faserbandes über die ganze Breite und Länge erzielt wird, so daß
an jeder Stelle der Faserdecke bzw. des Faser-Bandes der gleiche Preßdruck wirken
kann.
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Das ',#'erfaliren nach der Erfindung ist für jede Flüssigkeitsbehandlung
von Faserschnitten oder -stapeln, also beispielsweise zum Waschen, Entschwefeln,
Bleichen, Avi- i vieren, Färben u. dgl. geeignet.
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Zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung dient eine Vorrichtung,
die sich dadurch kennzeichnet, daß für jede Behandlungsstufe eine Hohlsäule in Gestalt
eines i aus elastischem Werkstoff bestehenden und an seinem oberen Ende mit einem
eine Flüssigkeitszuführung
aufweisenden Trichter versehenen Schlauches
vorgesehen ist, der in seiner Länge durch abwechselnd arbeitende Leistenpaare derart
zusammendrückbar ist, daß ein fortschreitendes Schließen und Öffnen der durch diese
Leisten gebildeten Kammern stattfindet. Andererseits kann erfindungsgemäß die Hohlsäule
auch abwechselnd aus Rohrstücken von festem Baustoff, z. B. Glas, Kunstharzpreßstoff,
und aus elastischen, durch die Leistenpaare zusammendrückbaren Schlauchstücken bestehen.
Es kann auch eine Hohlsäule aus festem Werkstoff Verwendung finden, beider die einzelnen
Kammern durch schleusenartige Absperrglieder voneinander getrennt sind, die in gewissen
Zeitabständen geöffnet oder geschlossen werden, je nachdem ob der Kammerinhalt abgelassen
werden oder eine neue Kammerfüllung erfolgen soll. Je nach der Menge der zu behandelnden
Faserstapel können für jede Badsektion mehrere Hohlsäulen nebeneinander zu einer
Kolonne vereinigt sein. Es kann ,auch jede Hohlsäule außer den Kammern in besondere
Abschnitte unterteilt sein, indem man in die Hohlsäule Vorrichtungen, z. B. Schleusenräder,
.einschaltet, die es ermöglichen, daß, ebenso absatzweise wie bei der Behandlung
selbst, gebrauchte Flüssigkeit von den einzelnen Faserabschnittpartien getrennt
wird, z. B. seitlich abläuft, und daß die von gebrauchter Flüssigkeit befreiten
Faserschnitte unter Zumischung von frischer Behandlungsflüssigkeit einem tiefer
liegenden Abschnitt derselben Hohlsäule wieder aufgegeben werden. Um ein etwaiges
Hängenbleiben der Faserschnitte in -dieser Vorrichtung nach Ablauf der gebrauchten
Flüssigkeit zu verhindern, kann die frische Flüssigkeit derart zugeführt werden,
daß sie die Faserschnitte gleichsam aus der Vorrichtung herausspült.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Abh. r zeigt schematisch in senkrechtem Schnitt vier hintereinandergeschaltete
Hohlsäulen für vier Behandlungsstufen I bis IV.
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Abb. a zeigt eine andere Ausführungsform einer Hohlsäule.
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Ab. 3 zeigt eine Stirnansicht von mehreren nebeneinanderliegenden
Hohlsäulen, die zu einer Kolonne zusammengefaßt sind. ; In allen -Abbildungen sind
die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Nach Abb. r gelangen die einzelnen Faserstapel für sich oder-zu mehreren
von der Schneidvorrichtung mittels eines Förderbandes r über die Hohlsäule a der
Radsektion I. Die Hohlsäule ist in mehrere Kammern a bis f unterteilt - und
besteht aus elastischem Stoff. Die Hohlsäule kann hiernach ein Gummischlauch sein,
auf dessen Länge in Abständen gegenüberliegend je zwei Leisten 3 o. dgl. angeordnet
sind, die den inneren Schlauchquerschnitt durch Zusammendrücken der Schlauchwände
abschließen, wenn die Leisten aufeinander zu bewegt werden. Wenn dagegen die Leisten
voneinander weg bewegt werden, so geben sie den inneren Schlauchquerschnitt frei,
wie es durch die Leisten 13 angedeutet ist. Die in den trichterförmigen Teil .4
der Hohlsäule eingefallenen Faserstapel stürzen einzeln oder zu mehreren zusammen
mit bei 5 eingeführter Behandlungsflüssigkeit durch abwechselndes Arbeiten der Leistenpaare
3, 13 als eine Einheit absatzweise und getrennt voneinander von Kammer zu Kammer
a bis f
von oben nach unten und werden bei diesen in Zeitabständen erfolgenden
Stürzen kräftig durchgespült. Am Auslauf der Hohlsäule 2 -fällt die Flüssigkeit
mit den aufgelösten Faserschnitten auf ein Förderband 6, das die Fasern durch zwei
Walzen 7, 8 hindurchleitet, wobei die Fasern von der Behandlungsflüssigkeit befreit
werden. Die Flüssigkeit fließt in einen Sammelbehälter g und von dort über ein Filter
oder Sieb ro in einen zweiten Behälter i i, aus welchem die Flüssigkeit durch eine
Pumpe 12 über die Leitung 50 zur Einlaufstelle 5 zwecks Wiederverwendung gefördert
wird. Das Förderband 6 bringt die abgequetschten Fasern weiter zu der folgenden
Badsektion II, wo die Fasern mit der nächsten Flüssigkeit auf die gleiche Art behandelt
werden. Dies wiederholt sich bis zur Badsektion IV; es können auch noch weiter Behandlungssektionen
angeschlossen sein. Am Auslauf der letzten Behandlungssektion werden die einzelnen
Faserschnitte, die in gleichen Zeitabständen und gleichen Mengen anfallen, entweder
als einzelne kleine Faserflächen weitergeleitet oder die einzelnen Faserflächen
werden zu schmalen Faserbändern nach Art von Lunten oder Kardenbändenr zusammengeführt.
Letztere können, gegebenenfalls mehrere derselben nebeneinander, mit seitlicher
Führung auch zu einem geschlossenen Faserband zusammengefügt, weitergeleitet werden.
Die Fasern "verden am Ende der Flüssigkeitsbehandlung durch zwei Walzenpaare 7,
8 und 17, 18 abgequetscht, um gut entwässert auf das Förderband 16 zu gelangen,
das die Fasern unmittelbar einem Trockner zuführt. Die zwangsläufig eintretende
Gleichmäßigkeit der Faserbanddicke ermöglicht eine weitgehende und gleichmäßige
Entwässerung, so daß sich beispielsweise eine Auflockerung der Faser vor Aufgabe
in den Trockner erübrigt. Im Trockner
wird ebenso ein gleichmäßiges
Trocknen der Fasern erreicht. Selbstverständlich können die Fasern vor der Trocknung
auch besonders aufgelockert werden, jedoch ist dies nicht unbedingt nötig. Höchstens
bei besonderen Faserarten oder bei gewissen Trockenapparaten kann sich dies als
empfehlenswert erweisen.
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Abb. :2 zeigt eine Hohlsäule, die abwechselnd aus Rohrstücken 3.4
aus festem Werkstoff, z. B. Glas, und aus elastischen Schlauchstücken 2:I beispielsweise
aus Gummi besteht. Die Leistenpaare 3 drücken die Schlauchstücke 2d zusammen und
geben damit einen Kammerabschluß, während die Leistenpaare 13 in der gezeichneten
Stellung den Schlauchquerschnitt freigegeben haben. Im übrigen ist die Arbeitsweise
auch hier die gleiche, wie oben beschrieben.
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Gemäß Abb.3 sind zehn als Gummischläuche ausgebildete Hohlsäulen zu
einer Kolonne für eine Badsektion vereinigt. Das die Fadenstapel zuführende Förderband
i ist hin und her gehend angeordnet, wie in der Abbildung angedeutet, um alle Hohlsäulen
nacheinander mit Fadenstapeln zu beschicken. Die Behandlungsflüssigkeit wird mittels
einer Pumpe außen am oberen Ende der Hohlsäule unterhalb der Einlauföffnung bei
zwischen den Hohlsäulen eingeführt und in Pfeilrichtung 15 springbrunnenartig nach
oben gedrückt, um über den oberen Rand 14 jeder Hohlsäule in diese einzulaufen.
Die Leisten 3 drücken gleichzeitig alle Schläuche :2 zusammen und werden durch die
gleiche Kraftwelle betätigt, wie es durch die strichpunktierte Linie 23 veranschaulicht
ist. Die Leisten 13 befinden sich in der Stellung, in welcher der freie Schlauchquerschnitt
freigegeben ist; auch diese Leisten 13 arbeiten für alle Schläuche gleichzeitig
und werden von der gleichen Kraftquelle betätigt, wie es durch die strichpunktierte
Linie 33 veranschaulicht ist. Mit 20 sind die aus jeder Hohlsäule (Schlauch) herausfallenden
Faserschichten bezeichnet.