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Verfahren und Einrichtung zum Erhitzen von Textil- und anderen elektrisch
schlecht leitenden Stoffen in feuchtem Zustande Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Einrichtung zum Erhitzen von Stoffen, die Elektrizität wenig oder gar nicht
leiten, insbesondere Textilwaren in feuchtem Zustande. Beim Waschen, Bleichen, Färben
oder Appretieren von Textilwaren pflegt man das Gewebe in eine verhältnismäßig große
Menge warmen oder kochenden Wassers zu tauchen. Zum Beispiel beträgt beim Färben
wollener oder baumwollener Wirkwaren in einer gewöhnlichen Haspelmaschine das Gewichtsverhältnis
zwischen Ware und Flüssigkeit wenigstens i : 2o, so daß also i kg Waren 2o 1 Wasser
brauchen. Daher werden am Schluß jedes Färbevorganges große Mengen heißer oder kochender
Färbflüssigkeit mit erheblichen Wärmeverlusten abgelassen. Demgegenüber gestattet
es das Verfahren. nach der Erfindung, die Stoffe unter Aufwand nur geringer Flüssigkeitsmengen
bis zum Siedepunkt der Flüssigkeit zu erhitzen. Dias Verfahren läßt sich nicht nur
bei Stoffen verwenden, die, wie Wolle oder Baumwolle, Flüssigkeit aufsaugen, sondern
auch bei Garnen und Waren, die, wie Kunstfasern, z. B. Polyamidfäden und Kunstseide
oder Naturseide, zwar kein Wasser aufsaugen, aber an der Faseroberfläche und in
den Faserzwischenräumen von einer gewissen Wassermenge- benetzt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß, der Stoff mit einer
leitenden Flüssigkeit durchfeuchtet wird, so daß! er Elektrizität leiten kann, und
dag dann ein elektrischer Strom hindurchgeleitet wird, der ausreicht, um durch Widerstandshei.
zung
die Temperatur zu steigern. Im allgemeinen wird der durchgeleitete Strom so groß
sein, daß, die Flüssigkeit im Stoff selbst auf .den Siedepunkt gelangt. Es wurde
gefunden, daß in und an dem Stoff in dem Bereich oder den Bereichen zwischen den
Elektroden die Flüssigkeit siedet, aber nicht in nächster Nachbarschaft der Elektroden.
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In einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung wird der feuchte Stoff
in Berührung mit mehreren voneinander entfernten Elektroden, die unter Spannung
stehen, vorbeigeführt, so daß der Stromkreis durch den zwischen den Elektroden sich
bewegenden Stoff geschlossen: wird.
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Es kann Gleichstrom oder Wechselstrom.' verwendet werden. Bei Wechselstrom
wird eine Elektrode mehr benutzt, als der Phasenzahl entspricht. Es können mehrere
solcher Elektrodengruppen benutzt werden. Blei Dreiphasenwechselstrom werden vier
Elektroden benutzt oder ein Vielfaches davon.
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Gewöhnliches Leitungswasser wird im allgemeinem wegen seiner geringen
Leitfähigkeit für das erfindungsgemäße Verfahren nicht 15räüchbät sein,. Diaher
besteht eine wichtige Ergänzung der Erfindung darin, daß; die wäß'rige Tränkflüssigkeit
zur Erhöhung- ihrer Leitfähigkeit einen Zusatz eines ionenbildenden 6(älzes oder
Hydroxydes erhält. Na,OCI, NaCl, NagS'O4,(NIi4)@C03 oder Na OH sind für diesen,
Zweck brauchbare Zusätze. In jedem Falle wird das Gewichtsverhältnis des Zusatzes
zum.Wasser etwa ii : rooo betragen.
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__ Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung
enthält einen Rehälter für die B;bfeuchtungsflüssigkeit, durch die der Stoff mittels
einer geeigneten Bördervorrichtung fortlaufend hindurchgeführt wird, und mehrere
in der Bewegungsrichtung des Stoffes hintereinanderliegende Elektroden, mit denen
der Stoff während des Vorbeiführens in Berührung steht, so daßl er zwischen ihnen
als elektrischer Leiter Strom führt und dadurch die Temperatur der Befeuchtungsflüssigkeit
erhöht wird.
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Die allgemeinen Grundsätze der Erfindung lassen. sich vielfältig anwenden.
Die folgende Bie@schreibung gibt davon nur Bleispiele.
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Die Wäre wirdb durch ein Bad von Seifenlösung oder einem anderen emulgierenden
Mittel, z. B!. sulföniertern Rizinusöl -oder Fettalkoholsulfonat, gezogen, dem ein
ionenbildendes Salz oder Hydröxyd, z. B. Na Cl, Nag S 041 (N H4) 2 C 03 oder Na
O H, zugesetzt ist. Nach dem Eintauchen in diese Flüssigkeit wird -die Ware als
Band über eine Reihe von E'lektrodenrollen aus rostfreiem Stahl geführt, die an
einer Dreiphasenstromquelle von ¢oo Volt liegen. Vorzugsweise werden mindestens
vier Rollen verwendet, um alle Phasen gleichmäßig zu belasten. Zum Beispiel die
erste und die letzte Rolle der vier werden an eine Phase gelegt und die beiden andern
Rbllen an die beiden übrigen Phasen. Die Rollen haben geringen Durchmesser, z. B,
25 mm, und liegen nicht weit voneinander, z. B. 50 mm von Mitte zu Mitte.
Ihre Länge -entspricht mindestens der Breite des Warenbandes, so daß dieses auf
seiner ganzen Breite mit ihnen in Berührung steht, und die Ware wird unter= und
über die Rollen geführt, damit die Rollen den Strom von ihrer Ober-. flache gut
auf die feuchte Wäre übertragen.
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Wahlweise oder zusätzlich kann der Kontakt durch gegenliegende Rollen
bewirkt oder verbessert werden. Die Elektrodenrollen sind mit ihren Lagern vors
den übrigen, Teilen des Gerätes isoliert. Vor und hinter den Elektroden wird die
Ware geerdet.
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Wenn das feuchte Whrenband über die Rollen läuft, schließt es den
Stromkreis zwischen ihnen, und die an der Wäre haftende oder von den Fasern selbst
aufgesogene Flüssigkeit wird durch Widerstandsheizung an Ort und Stelle zum Sieden
gebracht. In den Fasern vorhandene Verunreinigungen werden mit dein sich bildenden
Schaum an die Oberfläche der Ware gebracht.
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Überschüssige Flüssigkeit, die siedend oder beinahe siedend ist,-kann-nach
dem Verlassen der Rollen aus der Ware durch eine Mangel ausgepreßt werden: Wenn
gewünscht, kann anschließend die Ware heißgewaschen werden. Nach dem erfindungsgemälßeii,-
Verfahfen können z. B. etwa 32 .kg gestrickter Daumwoliware mit einem Aufwand
von 3 kwh zum Sieden erhitzt und; gereinigt werden, wogggen_. zum Sieden: und Reinigen
derselben Warenmenge in der bisher üblichen Weise 70.o 1 Flüssigkeit. mit einem
erheblich höheren Energieaufwand eritzt werden mü3ten. Außerdem schadet die Behandlung
weder dem Griff noch dem Aussehen der Ware und eignet sich besonders für Wirkwaren.
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Die. Erfindung kann auch zum Bleichen der Ware verwendet werden, denn
beim Durchziehen der Ware durch eine Kochsalz- oder Ammonchlorid@-1-ösung, gegebenenfalls
unter Zusatz von H20:" und Anwendung von Gleichstrom oder von Wechselstrom mit überlagertem
Gleichstrom an den Elektroden wird Chlor in statu nascendi frei, das die Ware bleicht.
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Bei Wollwaren kann auch das spätere Einlaufen beseitigt werden, da
das aktive Chlorgas die Wollfasern entschuppt.
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Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung soll
nunmehr weiter an Hand der -Zeichnungen erläutert werden.
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Fig. r, a- und 3 sind Seitenansicht, Schnitt und Grundrißi, bei dem
ein Teil der Vbrrichtung weggelassen ist, für eine bevorzugte Ausführungsform; Fig.
q: ist ein elektrisches SchaltbildderMaschine; Fig.5 ist ein Schaltbild, für eine
abgeänderte Ausführung.
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In einem Behälter i für die Eiefeuchtungsflüssigkeit liegt wenigstens
eine untergetauchte Rolle z; unter der die Waren F, von. einem Paar von Zuführungsrollen
3, q. kommend, hindurchgeht. An Stelle einer einzigen untergetauchten Rolle kann
ein, Paar von untergetauchten Druckrollen treten, zwischen denen die Ware hindurchläuft,
wodurch sie mit Sicherheit durchdringend eingeweicht, wird. Von den untergetauchten
Rollen wandert die Ware aufwärts zu einer mit vier waagerecht über die ganze Warenbreite
gehenden Elektrodenrollerr 5., 6, i, 8
ausgerüsteten
Heizstelle und von dort zwischen die Rollen io, i i einer 'Mangel. Die Elektrodenrollen
5 und 8 sind; mit der einen Phase einer dreiphasigen Stromquelle verbunden, die
Rollen 6, und ; mit den Leiden anderen Phasen, wieFig.4zeigt. Die feuchte Ware geht
über die Elektroden und schließt dadurch den elektrischen Stromkreis zwischen ihnen.
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Die Elektroden und die Mangelrollen io, m sind in einem Gehäuse 12
mit vorderer Glasschiebwand 13 eingeschlossen, so daß man das Wirken der Elektroden
sehen kann. Auf der Rückseite hat das Gehäuse- Türen 1.1, r.5. Die Ware läuft oben
vom Gehäuse i.2 über eine Rolle 16 und dann über eine Rolle 17, von der sie nach
unten durch einen schwingenden Leger 181 im Zickzack gestapelt wird.
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Die Rolle i i wird durch einen Antrieb gedreht, der hier aus einer
Treibkette i(9, einer Treibwelle 2o und einem regelbaren Elektromotor 2L, mit Übersetzungsgetriebe
21 besteht. Die Zuführungsrolle 3 wird in ähnlicher Weise durch eine Kette -23 vors
der Treibwelle 2,o. getrieben. Die Rolle 16 wird über ein Getriebe -2i4, 2.5 und
eine Treibverbindung 2,6 von der Mangelrolle io getrieben (Fäg. i). Das Rad 2-5
trägt eine Kurbel a7, die durch eine Verbindungsstange 28 den Leger 18 schwingt.
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Der Druck zwischen den Zuführungsroll'°n 3 und 4. kann durch eine
gebräuchliche Vorrichtung 2.9 mit Druckfedern 3o eingestellt werden. Auch der Druck
zwischen den Rollen io und vi: ist einstellbar. Zu diesem Zweck läuft die Rolle
io, in gleitenden Lagerblöcken 31, 31'. Diese «-erden durch Verbindungen
32, 32' von. H.°beln 33., 33' bewegt, die bei 3d., 3.4' gelagert sind
und mit ihren Enden eine Platte 35 berühren. Diese Platte steht unter dem Druck
einer durch die Schraube 3.7 von Hand- einsteilbaren Feder 36.
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Der Behälter ii ist vorzugsweise geerdet, wie Fig. .I schematisch
zeigt. Außerdem wird vorzugsweise auch die Ware nach dem Verlassen der letzten Elektrode
8 über eine Erdungsrolle 38 gemäß: Fig. 4 geführt. An Stelle einer solchen E.rdungsrolle
38 kann man auch eine oder beide der Rollen io, i i erden.
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Wenn nötig, kann die Einrichtung auch verdoppelt werden, wie Fig.
5 schematisch zeigt. In dieser Figur ist die erste, im wesentlichen schon bei den
Fig. i bis 3 beschriebene Einrichtung als Ganzes mit 4:o und die ihr folgende zweite
Einrichtung mit .hoa bezeichnet. In dieser zweiten Einrichtung 4:oa sind die Teile,
die den schon bei Fig. i 'bis q beschriebenen Teilen: der ersten Einrichtung .4o
entsprechen, durch Zusatz des Buchstabens a zur Kummer bezeichnet. 'Nach dem Verlassen
der ersten Mangel io., i i geht die Ware F abwärts durch die Zuführungsrollen 3a,
4a und dann in das zweite Bad ia, das einen Waschelektrolyt enthalten kann. In diesem
wird sie unter der getauchten Rolle -2a hinweg und dann aufwärts an dem zweiten:
Elektrodensatz 5a bis 8a entlang und dann von dort zu einer zweiten Mangel zoa,
i ia geführt, wo die überschüssige Flüssigkeit aus gequetscht wird.
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Die Menge der in und an der Ware erhitzten Flüssigkeit kann vergrö1:@ert
werden, indem die Ware beim Vorbeigehen an den Elektroden über eine flüssigkeitsfesthaltende
Oberfläche geführt wird. Zum Beispiel kann sie über eine ebene Oberfläche von. Glas
oder einem anderen Nichtleiter gleiten, die das Abtropfen der schweren Flüssigkeit
aus der Ware verhindert.
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Einer oder beide der Behälter i, und ia kö:nnen mit an sich bekannten,
mit Kippgefäß arbeitenden, selbsttätigen Me'ßvorrichtungen versehen sein, die durch
Beigabe von Zusätzen den Verlust an Leitfähigkeit infolge vorzugsweise Aufnahme
von Salzen durch die Wäre oder infolge der Elektrolyse ausgleichen.