DE892660C - Vorrichtung zur Nassbehandlung von laufenden Faeden, insbesondere zur Nachbehandlung von kuenstlichen Faeden im fortlaufenden Arbeitsgang - Google Patents

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 8. OKTOBER 1953

p 411/5 VIIJ 2p a D

Die Erfindung 'bezieht sich- auf Vorrichtungen zur Behandlung· von Textilfaden mit Flüssigkeiten.

Bei einem der sogenannten fortlaufenden Spinnverfahren zur Herstellung von künstlichen Fäden ist es bekannt, eine fadenibildende Lösung, in der Regel Viskose, durch eine Spinndüse in ein Koaguiierungsbad auszupressen, um einen, aus mehreren Einzelfäden bestehenden Faden zu erhalten, der dann um ein Paar zylindrischer oder konischer Walzen geführt wird, deren Achsen zueinander schräg liegen, so daß der Faden längs der Walzen in einem ischrauibenför-migiesi¹ Weg weitergeleitet wird, und auf denen der Faden der !beabsichtigten Behandlung mit Flüssigkeit, ζ. Β. dem Waschen, Entschwefeln u/tfd Bleichen in abgetrennten Flüssigkeitszonen, unterworfen wird.

Bei diesen 'bekannten Verfahren ist es üblich, die Achse einer Walze oder die Achsen beider Walzen in einem kleinen Winkel zur horizontalen Lage anzuordnen so .daß die Behandkingsflüssigkeiten längs der Walze weiterfließen:, wobei: das Weiterfließen dadurch erleichtert mid', daß die Behandkingsnüssigkeit die Oberfläche ider Walze benetzt, um ein zusammenhängendes Flüsisigkeitshäutchen zu bilden. Es ist sehr wünschenswert, daß die zu den getrennten Zonen zuigeführten Beibandlungsflüssigkeiten gehindert werden, ineinanderzufließen, da andernfalls die Flüssigkeiten nicht mehr geeignet sind, nach Wiedergewinnung von den Walzen in den Kreislauf zurückgebracht zu werden. Es wurden schon viele Vorschläge gemacht zum Zweck, jede Flüssigkeit auf ihre eigene Zone zu beschränken,.

In der Patentschrift 599 757 ist ein. Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachbehandeln von Kunstseide im fortlaufenden Arbeitsgang beschrieben, 'bei welchen ein Faden in Schraubenwindungen über einen oder ein paar sich drehende Walzen geführt und mit Flüssigkeiten behandelt wird, welche auf ihn gleichzeitig, aber getrennt auf verschiedenen Zonen der Walze einwirken, ohne daß ein Mischen der Flüssigkeiten stattfindet. Die Walzen sind senkrecht angeordnet und' so ausgebildet, daß «die Flüssigkeit in da® Innere dier Walke gelangt. Dia Oberfläche der Walzen besteht entweder aus porösem Material uinid saugt die Flüssigkeit durch die poröse Oberfläche an·, öder die Walze besteht aus einer Anzahl getrennter Teile, so daß die auf eine obere Zone aufgebrachte Flüssigkeit in das Innere der darunterliegenden Zone gelangt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung, bei welcher die zu jeder Zone zugeführte Flüssigkeit auf diese Zone beschränkt wind, ohne in irgendeiner Weise das Weiterlaufen des Fadens von einer Zone in die nächste au 'behindern.

Erfindungisgemäß ist eine Vorrichtung zur Naßbehandlung von laufenden Fäden, insbesondere zur Nachbehandlung von künstlichen Fäden im fortlaufenden Arbeitsgang, 'bestehend aus einer den Faiden in Schraubemwindungen führeniden Wake, deren Oberfläche in mindestens eine Naßbehandlungs- und eine Grenzzone, von welch letzterer dlie Flüssigkeit entfernt wind; unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzzone aus einem durch die verwendete Bebandlungsflüssigkieit nicht benetzbaren Stoff beisteht.

Die Erfindung umfaßt auch eine Wake, auf welcher die Flüssigkeitsbeihandlung stattfinden soll und deren Oberfläche mindestens in zwei Flüssigkeitsbehandlungszonen geteilt ist, die idurch eine Grenzzone 'getrennt ,sind, deren, Oberfläche durch die verwendeten Flüssigkeiten nicht benetzt wird, so daß die zu einer Behandlungsizone zugeführte Flüssigkeit regelrechterweise nicht quer über die Oberfläche der Grenzzone zu einer benachbarten Zone gelangt. Eine Wake, deren Oberfläche miraidiastens in zwei Flüssigkeitsibehandlungsizonen geteilt ist, kann mindestens zwei Grenzzonen enthalten, deren Oberflächen durch dlie verwendeten Flüssigkeiten nicht benetzt werden; eine dieser Grenzzonen trennt zwei Flussigkeitebehandlungs zonen, und eine zweite Grenzzone liegt an einem Ende der Oberfläche der Walze, ader sie trennt eine Flüssigkeitsbehandlungsizone von, einer Trocfcenzone ab. Die Anordnung einer Grenzzone an einem oder beiden Enden der Walze verhindert dlie Flüssigkeit, normalerweise quer über die Oberfläche der Grenzzone oder -zonen zu den die Walze tragenden Lagern zu. gelangen,.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgibt die Grenzzone die Walze rundherum. Die Grenzzone kann dadurch gebildet werden, daß man eine ringförmige Rinne in. die Oberfläche der Walze einschneidet und die Rinne mit einem Material ausfüllt, welches von den verwendeten Flüssigkeiten nicht benetzt wird, so daß die Walze eine ebene, den Faiden tragende Oberfläche erhält, welche sehr wenig oder gar keinen Widerstand für das Vorrücken dfer Ffadenwindungen (bietet, die aber trotzdem die Biehandl'ungsflüssigkeiten auf die Zone ader Zonen sicher beschränkt, welche durch den· Streifen· oder die Streifen des nicht benetzbaren Materials gebildet werden.

In wissenschaftlichem Sinn ist es üblich, das Benetzen in Werten des Berührungswinkels zwischen 'der Flüssigkeit und der festen Oberfläche anzugeben. Wenn der Berührungswinkel größer wird, wird die Wirksamkeit der Adhäsion geringer. Solche Bestimmungen beziehen sich üblicherweise auf stillstehende Anondnungen und sind für den Zweck der vorliegenden Erfindung! nicht beabsichtigt, bei welcher ein einfacher Versuch genügt, um festzustellen, ob die Wirksamkeit der Adhäsion einer bestimmten Flüssigkeit zu· einem bestimmten nicht netzibaren Material gering genug ist oder nicht, damit die Flüssigkeit nicht über sie hinwegfließt, und in diesem Sinn ist der Ausdruck »nicht benetzt« in der Beschreibung und den Ansprüchen gemeint. Das Material "kann gerauht sein, um diese Eigenschaft zu steigern und auch die Entfernung von Flüssigkeitstropfen zu erleichtern, welche sich beispielsweise durch Spritzen auf 'der Oberfliächei der Grenzzone bilden können.

Beispiele für 'geeignete, nicht netzbare Materialien, die gebraucht wenden können, um die Oberfläche der Grenzzonen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu -bringen, sind: Polymere von Äthylen entsprechend der Formel (C H₂) _x oder feste Polymere von Tetrafluoräthylen oder feste Mischpolymerisate von Tetrafluoräthylen· mit anderen polymerisiieirbaren Verbindungen, wie z. B. Äthylen.

Die Abmessungen der Grenzzone werden von dem besonderen nicht netzbaren Material 'abhängen, das ■die Oberfläche der Zone bildet. Wenn man z. B. Polyäthylen als nicht netzbares Material verwendet, kann die Grenzzone eine Länge von etwa 12 'bis 25 mm 'besitze», um die Behanidlungsflüssigkeit auf die Behandllungsizonen zu beschränken. Die Abmessungen der Grenzzone werden auch in gewissem Maß von der Zuflußmenge 'der Behandlungsflüssigkeit auf die Wake abhängen. Die Wake muß eine Oberfläche erhalten, welche gegen die 'benutzten Flüssigkeiten widerstandsfähig ist, z. B. maß eine Walze zur Verwendung in einer Maschine zur Behandlung künstlicher Fladen 'aus Viskose gegen verdünnte wässerige Lösungen, die Säure enthalten, gegen Metallsalze und Bleichmittel widerstandsfähig sein, und sie muß auch gegen Hitze widerstandsfähig sein, wenn eine erwärmte Trockenzone vorgesehen ist.

Die Wake nach der vorliegenden Erfindung kann mit einer oder mehreren Flüsisigkeitsbeharidlungszonen und einer Trockenzone versehein sein, und jede dieser Zonen kann durch eine Grenzzone- von nicht netzbarem Material getrennt sein. Die Trockenzone kann aus einer im Innern mit Dampf

beheizten Zone bestehen; aber die Walze kann auch, wenn verlangt, ihrer ganzen Länge nach im Innern mit Dampf erhitzt werden, um so eine wirksamere Flüssigkeitsbehandliung des Faden® au erreichen und die Temperatur der auf (die Wake gebrachten Flüssigkeiten aufrechtzuerhalten.

Die Walze nach der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise zylindrisch, sie kann aber auch irgendeine andere geeignete Form zeigen; z. B. kann sie

ίο sich verjüngen, teilweise konisch, oder abgestuft sein, um ein Strecken! oder Entspannen des¹ über die Walze laufenden Fadens zu ermöglichen.

Die FadenfortfMirungisanondinung, welche die Walze nach der vorliegenden Erfindung enthält, kann aus der Walze in Kombination mit einem feststehenden Stab 'bestehen, deren Achse in bezug auf die Achse der Walze geschränkt ist, oder sie kann aus einem Paar von Waken bestehen, deren Achsen in einem Winkel in derselben oder in verschiedeniein Ebenen liegen, ibei welcher mindestens bei einer der Walzen die Oberfläche in zwei oder mehrere Flüssigkeitsbehandlutngszonen und in eine oder mehrere Begrenzungszonen getrennt ist.

Bei. Ausführung der Herstellung künstlicher Fäden auf einer Maschine, welche eine Walze nach der vorliegenden Erfindung 'besitzt, kann der gebildete Faden nacheinander zwei oder mehr Flüssigkeitsbehandlungen auf einer Fadenfortführungsvorrichtung unterworfen wenden, und die Flüssigkeiten können getrennt 'gesammelt und zur Wieidleirbenu'tzung in den Kreislauf zurückgebracht oder wiedergewonnen werden, ohne daß die Flüssigkeiten gemischt werden. Der feuchte Fafden kann auf einer Spule oder in einem Spinntopf gesammelt werden, oder er kann dem Trocknen entweder in einer abgesonderten Vorrichtung unterworfen werden, oder aber es kann eine Trockenizone auf der Walze angeordnet sein und dies© idurch eine Grenzzone auf der Walze albgegrenzt sein und¹ der erhaltene getrocknete Faden in 'Gestalt eines Wickele z. B. durch eine Kappenzwirnvorrichtung gesammelt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausfübnungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. ι einen Längsschnitt einer Maschine zur Herstellung künstlicher Fäden, welche mit einer Fadenfortführungsvorriohtung versehen ist, die eine Walze nach der vorliegenden Erfindung besitzt, und Fig. 2 einen Längsschnitt einer Fadenfortführungsvorrichtung nach Fig. 1 in größerem Maßstab.

Viskose aus einem Hauptzuleitungerohr 1 wird durch eine Pumpe a und ein Kerzenfilter 3 geleitet und aus einer Düse 4 in ein Koagulierungsbad 5 ausgepreßt, um einen Faden 6 zu bilden. Der Faden 6 verläßt das Bad 5 und¹ läuft durch eine Fadenführung 7 und auf das abgestufte Ende 8 einer Walze 9. Der Faden, läuft rund um das abgestufte Ende ιό der Walze 11, und nachdem er rund um die abgestuften Enden 8 lind 10 mit vier Windungen gelaufen ist, wird er auf «die Hauptteile der Walzen 9, und 11 geführt, und zwar durch eine Fadenführung 12. Die Walzen 9 und 11 bilden eine Fadenfortführungsvorrichtung, auf welcher der Faden in einer Reihe aufeinanderfolgender schraubenförmiger Windungen läuft. Die Walzen 9 und 11 sind auf Wellen 13 und 14 befestigt und werden durch Zahnräder 15 und 161 angetrieben (Fig. 2). Das Getriebe 15 und 16 ist gegen die Flüssigkeiten durch das Gehäuse 17 geschützt. Die Walze 11 ist mit drei Streifen i8, 19 und 20 von nicht benetzbarem Material versehen. Der Faden wird mit Flüssigkeiten behandelt, welche durch die Rohre 21, 22, 23 und 24 zugeführt werden, und die benutzten Flüssigkeiten werden inA'btropfbehältern 25, 26, 27 und 28 gesammelt. Die Streifen 18, 19 und 20 aus nicht .benetzbarem Material verhindern, daß die Flüssigkeiten aus einer Behandlungszone in die nächste Behandlungszone übertreten, so daß die in den Abtropfbehältern 25, 2161, 07 und 28 gesammelten Flüssigkeiten in den Kreislauf zurückgebracht oder wiedergewonnen werden können. Wenn der Faden das Ende der Fadenfortführungs- vorrichtung 9 und 11 erreicht hat, verläßt er die Rolle 9 und läuft abwärts zu einer Trockemvorrichtung 29. Die Trockenvorrichtung besteht aus einer drehbaren Walze 30 und¹ einem festen Stab 31, dessen Achse in bezug auf die Achse der Walze 30 geschränkt ist. Die Walze 30 ist im Innern mit Dampf erhitzt, so daß der Faden getrocknet wird, während er längs der Walze weiterläuft. Der getrocknete Faden verläßt die Trockenvorrichtung 29 und wird als Wickel auf der Spule 32 einer Kappenzwirnvorrichtung 33 gesammelt.

Beispiele von Walzen nach dier Erfindung und ihre Anwendung bei der Flus'sigkeitsibefaandlumg von Viskosekunstseidefiäden sind in den folgenden Ausführüngslbeispielen beschrieben. Die Prozentgehalte verstehen sich nach Gewicht.

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Beispiel 1

Eine 8% Cellulose und 6% Natriumhydroxyd enthaltende Viskose, welche mit 35% Schwefelkohlenstoff, berechnet auf den Cellulosegebalt, in Xanthat verwandelt und auf einen Salzpunkt von 6 gealtert wurde, wunde durch eine Spinndüse mit 16 Öffnungen von 0,1 mm Durchmesser versponnen, tun einen 60-Denier-Faden zu bilden. Das Koagulieruflgsfoad enthielt 9% Schwefelsäure, 20% Natriumsulfat und 1 % Zinksulfat. Der Faden wurde aus dem Bad durch eine rotierende Rolle gezogen, welche eine Umfangsgeschwindigkeit von 6.0 m in der Minute hatte, und wurde dann über ein Paar geschränkter Fadtenfortführungsrollen aus Hartgummi geleitet, welche eine Umf angsgeschwmdigkeit von 66 m in der Minute hatten. Die Walzen waren zylindrisch, 152 mm im Durchmesser und übereinander angeordnet mit 457 mm Entfernung. Die obere Walze war 3⁰ von der Waagerechten angeordnet, indem sie sich gegen das Eingangsende der Walzen nach unten neigte. Die Walzen waren beide 1143 mm lang und in vier annnähernd gleiche Zonen durch- Streifen von 'Polyäthylenmaterial getrennt, welches in Breite von 25 mm in ringförmigen Kanälen auf den Walzen eingesetzt war, so daß die Oberflächen der Streifen mit der Oberfläche der

Walzen .bündig waren. In der ersten Zone wurde der weiterlaufende Faden·,- dessen einzelne Windungen 6,2 mm voneinander entfernt ■waren, auf der unteren Walze mit einer 'i'/oigiemi wässerigen Schwefelsäurelösunig bei 80 bis 85⁰ C behandelt, um die Regenerierung des Fadens zu vervollständigen. Die zweite und dritte Zone waren Wasserwasdhzonen. Die zweite Zone wunde mit Wasser behandelt, welches von dar dritten Zone wiedergewonnen war, welche ihrerseits mit frischem Wasser versehen wurde. Die vierte Zone ist aus Metall und mit Dampf erhitzt, mim den Faden zu trocknen. Der Faden wird nach Verlassen der vierten Zone auf einer Kappenzwirnvorricifatung in bekannter Weise gesammelt.

Bei (diesem Beispiel findet sogar, wenn der Flüssigkeitsstrom in den drei Behandlunigszonen 3010 ecm in der Minute beträgt, kein Übertragen der Behanidlungsflüsisigkeit statt, und die Flüssigkeit kann von den Walzen innerhalb der getrennten Zonen ohne Verunreinigung für die Wiederbenutzung oder zur weiteren Verfügung gesammelt werden.

Beispiel.2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, aber in (diesem Fall waren die Flüseigkeitsbehandlungszonen begrenzt und. getrennt durch. 9,3-mm-Streifen von Polytetrafluoräthylen. Die Streifen waren bündig mit der Oberflädhe der Walzen.

Bei®ρie ¹I 3 ■ ■

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfaihrien wurde wiederholt, aber in diesem Fall war das Polyäthylenmaterial, welches die Flüssigkeitszonen trennt, durch Abschaben feiner Ritzen auf ihm gerauht, um die Adhäsionsfäihigkeit herabzusetzen und die Entfernung von Flüssigkeitströpfchen, welche sich züfälligerwieise auf den Streifen 'bilden, zu erleichtern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Vorrichtung aur Naßibeihandlun<g von laufenden Fäden, insbesondere zur Nachbehandlung 4-5 von " künstlichen Fäden im fortlaufenden Arbeitsgang, bestehend aus einer den Faden in Scih.Eaubenwindiungen führenden Walze, deren Oberfläche in mindestens ©ine Naßbehandlun'gs- und eine Grenzzone, von welch letzterer die Flüssigkeit entfernt wind, unterteilt 'ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzzone aus einem durch die verwendete Behandlungsflüssigkeit nicht benetzbarem Stoff besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen