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Vorrichtung zum fortlaufenden Rückgewinnen von Schwefelkohlenstoff
aus geschnittenen Viscosefasern Seit Aufnahme der großtechnischen Herstellung von
Viscosefasern hat es nicht an Versuchen gefehlt, den bei der Herstellung der Fasern
durch Zersetzung der Viscose mit verdünnten Säuren frei werdenden Schwefelkohlenstoff
zurückzugewinnen und der Fabrikation erneut zuzuleiten. Die bislang bekanntgewordenen
Verfahren und Vorrichtungen laufen im allgemeinen darauf hinaus, daß die Viscosefadenbänder,
sei es in ungeschnittenem, sei es in geschnittenem Zustand in ein Gefäß mit Wasser
gebracht werden, welches sich auf höherer Temperatur befindet, wodurch dann der
Schwefelkohlenstoff aus den Kabeln bzw. Faserstückchen in gasförmiger Form entweicht.
Um Verluste an der Ein- und Ausführstelle der Kabel bzw. der geschnittenen Faserstücke
zu vermeiden, wurde in der Weise verfahren, daß die Materialien unter Wasserabschluß.denAustreibeapparaturen
zu- bzw. von ihnen abgeführt wurden. Beispielsweise hat man U-Rohre zum Abschluß
des Reaktionsraumes verwendet. Die Hindurchführung, sei es der Kabel, sei es der
geschnittenen Faserstücke, durch diese und ähnliche Abschlußorgane bringt jedoch
im Betrieb außerordentliche Nachteile mit sich, die dadurch entstehen, daß sehrhäufig
durch Verlegungen
1>zw.Verstopfungen.die ganze Apparatur außer Tätigkeit
gesetzt wird. Außerdem erfolgt beim Durchleiten durch eine wenn auch nur kurze Zone
von kaltem Wasser eine Durchtränkung des Materials mit dem kalten Wasser, welches
dann erst wieder durch einen höheren Aufwand an Dampf oder Heißwasser auf die für
die Austreibung des C S, notwendige Temperatur erwärmt werden muß.
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Ferner hat man schon Stapelfasern zur Entfernung des Schwefelkohlenstoffes
zwischen zwei Transportbändern durch eine mit warmem (über 30°) Wasser gefüllte
Wanne geführt, wobei die Ableitung des entweichenden Schwefelkohlenstoffes durch
eine innerhalb eines Teiles der Wanne in die Flüssigkeit eintauchende flache, mit
Ableitungsrohr versehene Haube erfolgen soll. Um ein Entweichen des Schtvefelköhlenstoffes
an der Eintrittsstelle der Stapelfaser in die Wanne zu verhüten, wurde diese hier
durch Zufluß kalten Wassers gekühlt. Die Förderung der Stapelfasern durch das Bad
mit Hilfe zweier beweglicher Transportbänder, die ihrerseits über Rollen geführt
werden müssen, bringt sehr erhebliche Schwierigkeiten mit sich. Die Austreibung
des Schwefelkohlenstoffes durch das nur über 30° erwärmte Wasser, dessen Temperatur
durch den ständigen Zufluß kalten Wassers nicht sehr hoch gebracht werden kann,
ist durchaus unvollkommen und das Auffangen des Schwefelkohlenstoffes durch die
nur einen Teil der Wanne überdeckende Glocke mangelhaft.
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Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zum fortlaufenden Rückgewinnen
von Schwefelkohlenstoff aus geschnittenen Viscosefasern, die aus einem mit Dampfeinlaß
versehenen, geschlossenen Heißwasserbehälter besteht, der eine Abzugseinrichtung
für die Schwefelkohlenstoffdämpfe besitzt. Erfindungsgemäß besitzt der Heißwasserbehälter
einen aus kaskadenförmig angeordneten Blechen gebildeten Zwischenboden, unter dem
sich ein mit Dampfzuleitung versehener Dampfbehälter befindet, aus welchem der Dampf
durch die zwischen den Blechen vorhandenen Schlitze in der Bewegungsrichtung des
Fasergutes ausströmt, wobei der Zwischenboden während des Betriebes mit heißer Flüssigkeit
bedeckt ist. Außerdem sind im oberen Teil des Behälters Spritzdüsen mit in der Bewegungsrichtung
des Fasergutes angeordneten Austrittsöffnungen angebracht, aus denen Schwemmlauge
oder sonstige heiße Behandlungsflüssigkeiten auf die Fasern geleitet werden. Der
in den Heißwasserbehälter mündende Einfallschacht für die.geschnittenen Fasern ist
hierbei am besten als Rückflußkühler mit indirekter oder,Einspritzkü'hlungausgebildet.Am
Ende des Behälters noch unterhalb der Abflußhaube ist ein endloses Förder- oder
Siebband angeordnet, auf (lern eine bewegliche Abflußklappe leicht schleift.
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Die durch den Einfallschacht in die geschlossene Behandlungswanne
eingeführten Fasern werden in der auf dem Zwischenboden der Behandlungswanne vorhandenen
Flüssigkeit in Form eines zusammenhängenden Vlieses aus ungeordneten Fasern schwimmend
gehalten und durch den ständig von unten eingeleiteten Dampf ohne jedes mechanische
Fördermittel langsam zutn Ende der Wanne weiterbefördert, -%i-ol)ei sie am Schluß
sich selbsttätig auf das endlose Siebband ablegen und durch dieses aus der geschlossenen
Vorrichtung hinaustransportiert werden.
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Faser von guter Kräuselung
herzustellen. Infolge der Entfernung des Schwefelkohlenstoffes aus dem schon geschnittenen
Fasergut kann eine wesentlich bessere Kräuselung erzielt werden als bei Verfahren,
bei denen der Schwefelkohlenstoff aus dem ungeschnittenen endlosen Fadenkabel entfernt
wird.
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Eine Ausführungsforen der neuen Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Das von der Schneidmaschine a herabfallende Fasergut gelangt durch
den Fallschacht c in die Reaktionswanne r, in welcher die Austreibung des Schwefelkohlenstoffes
erfolgt. Das Abströmen von schwefelkohlenstoffhaltigen Gasen durch den Einfallschacht
wird dadurch vermieden, daß am oberen Ende desselben kurz unterhalb der Schneidmaschine
Düsen b angebracht sind, durch welche Wasser von der erforderlichen Temperatur zugeführt
und auf diese Weise ein Kondensationsraum geschaffen wird, welcher jedes Ausströmen
von schwefelkohlenstoffhaltigen Gasen verhindert. Im oberen Teil der Wanne befinden
sich zweckmäßig schräg nach unten gerichtete Düsen i zur Zuführung von Heißwasser
oder heißer verdünnter Lauge, welche gleichzeitig zur Entsäuerung und Entschwefelung
des Fasergutes dient. In dem in Form einer flachen Wanne ausgebildeten Reaktionsraum
r erfolgt die Austreibung des Schwefelkohlenstoffes.
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Unter dem Boden der Entgasungswanne r befindet sich ein flacher mit
Dampf gefüllter Raum f, welchem der Dampf von außen durch das Rohr g zugeführt wird.
Der Dampf tritt aus diesem flachen Raum in den eigentlichen Reaktionsraum durch
Schlitze h ein, welche der Richtung nach so angeordnet sind, daß beim Durchströmen
des Dampfes eine mitreißende Bewegung nach der Austrittsöffnung der Wanne auf das
Faservlies ausgeübt wird. Die Schlitze h sind durch kaskadenförmige Anordnung der
Zwischenbodenbleche t gebildet. Das Faservlies wird so durch den Dampf nicht nur
auf die für die Austreibung des Schwefelkohlenstoffes benötigte Temperatur gebracht,
sondern gleichzeitig in der gewünschten Richtung weiterbefördert. Durch starkes
Erhitzen oder Kochenderhalten des Wassers im Reaktionsgefäß gelingt es, das Faservlies
noch nach vollzogener Austreibung des Schwefelkohlenstoffes schwimmend zu erhalten.
Die Vliesbildung und Aufschwemmung der Stapel wird durch die den Spritzdüsen i zugeführte
heiße Flüssigkeit ermöglicht.
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Der Abschluß der Reaktionswanne erfolgt durch eine Haube k, die durch
Wasserverschluß abgedichtet ist. Die Haube ist zweckmäßigerweise mit einem Schauglas
L und einem Beleuchtungskörper versehen, um die Vorgänge im Innern während des Durchgangs
des Fasergutes überwachen zu können. Die Abführung des Schwefelkohlenstoffes aus
der Haube erfolgt durch das Ableitungsrohr m. Die Abdichtung
der
Wanne beim Einfallschacht erfolgt ebenfalls durch einen mit Wasserverschluß abgedichteten
Deckel.
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Das auf dem Wasserspiegel v schwimmende Faservlies wird am Ende der
Wanne nach Passieren eines dazwischengeschalteten Abtropfsiebes p durch (las endlose
Förder- oder Siebband n aufgenommen, das durch das Antriebsrad q in Bewegung gesetzt
wird. Gegenüber der Außenatmosphäre ist die Wanne durch die an der oberen Kante
der Vliesaustrittsöfttiung angebrachte bewegliche Klappe o abgedichtet, welche beispielsweise
aus einem Gummituch besteht, (las leicht auf der Oberfläche des Faservlieses schleift.
Dieser Teil der Apparatur befindet sich in angemessenem Abstand von der Einfallstelle
der frischen Fasern, so daß schon vor der Austrittsstelle mit Sicherheit jeglicher
Schwefelkohlenstoff bereits aus dem Fasergut entfernt ist.
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Beispiel i Für die Herstellung einer Fasertype mit guter Kräuselung
von 3,75 den und 12o mm Stapellänge ergibt sich bei einer Spinnmaschine mit 65 Spinnstellen
und 6o m Abzug bei einer Viscosezusammensetzung von 9,5 % Alphacellulose und 7,5
% Na O H, welche mit 33% Schwefelkohlenstoff sulfidiert wurde, eine Viscosefördermenge
von 48o em3/Min. und Spinnstelle, d. h. eine Gesamtviscosemenge von 18751/Std. i8751
Viscose entsprechen einem Gewicht von 2o8o kg Viscose, welche nach obigen Angaben
198 kg Alphacellulose, 65,3 kg Schwefelkohlenstoff enthalten. Bei dem Verspinnen
dieser Viscose unter Durchleiten des in einem Müllerbad ausgefüllten Fadens durch
eine Apparatur, wie sie oben beschrieben ist, werden 241 = 3o,2 kg Schwefelkohlenstoff
pro Stunde erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute von 46,3 % Schwefelkohlenstoff,
berechnet auf die bei der Sulfidierung eingesetzte Menge, und einer Ausbeute von
95 %, bezogen auf den CSz-Gelialt des von der Spinnmaschine abgegezogenen Kabels.
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Beispiel e Für eine Fasertype von 1,5 den und 34 mm Stapellänge ergibt
sich bei einer Spinnmaschine mit 66 Spinnstellen und 71 m Abzug bei einer Viscosezusammensetzung
von 9,3% Alphacellulose und 7,5% NaOH, welche mit 31% Schwefelkohlenstoff sulfidiert
wurde, eine Viscosefördermenge von 385 cm3/Min. und Spinnstelle, d. h. eine Gesamtviscosemenge
von i5251/Std. 15251 Viscose entsprechen einem Gewicht von 1692 kg Viscose,
welche nach obigen Angaben 157,5 kg Alphacellulose und 48,8 kg Schwefelkohlenstoff
enthalten. Beim Verspinnen dieser Viscose unter Hindurchführung des ausgefällten
Fadens durch die beschriebene Apparatur werden 201 = 25,2 kg Schwefelkohlenstoff
pro Stunde erhalten, was einer Ausbeute von 51,6% Schwefelkohlenstoff, berechnet
auf die bei der Sul-fid Ierung eingesetzte CS2-Menge, entspricht und einer
Ausbeute von 9604, bezogen auf den im abgezogenen Kabel vorhandenen Schwefelkohlenstoff.