DE974973C

DE974973C - Verfahren und Vorrichtung zum Heissfixieren von unter Verwendung synthetischer Faeden oder Fasern hergestellten Textilerzeugnissen

Info

Publication number: DE974973C
Application number: DEP12499A
Authority: DE
Inventors: Weldon G Helmus
Original assignee: STUECKFAERBEREI HOLDING AG
Current assignee: STUECKFAERBEREI HOLDING AG
Priority date: 1947-12-09
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1961-06-22
Also published as: US2499141A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das dauerhafte Heißfixieren von Geweben und von Textilfertigerzeugnissen, die aus Fasern oder Fäden bestehen oder solche enthalten, die, wie Polyamidfasern oder -fäden, befähigt sind, unter der Einwirkung von Wärme fixiert zu werden, d.h. eine gegebene Formgestaltung anzunehmen und dazu neigen, bei mechanischer Deformierung diese Gestalt wieder anzunehmen.

Fasern und Fäden aus Polyamiden und andere vollsynthetische Fasern und Fäden, die gleich Polyamiden teilweise kristalline Struktur besitzen,

haben verschiedene günstige Eigenschaften, weisen jedoch durch ihre Herstellung bedingte erhebliche Spannungen auf. Nimmt man als Beispiel den Polyamidfaden, der sich in reversibler Weise schmelzen und wieder verfestigen läßt und daher durch Spinnen seiner Schmelze geformt wird, so besteht der einmal gesponnene Polyamidfaden z. B. zu etwa ²5 bis 35% aus kristalliner Substanz, die in 75 bis 65 °/o amorpher Substanz ungeordnet verteilt ist. Da solche Polyamidfäden keine günstigen textiltechnischen Eigenschaften aufweisen, werden sie verstreckt, indem sie z. B. auf das 4- bis 5fache

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ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden. Dadurch werden die Reißfestigkeit, die Dehnbarkeit und das Aussehen der Fäden verbessert, gleichzeitig werden aber neue Nachteile hervorgerufen, die eine Folge der erheblichen molekularen Veränderungen in der Innenstruktur der Fasern sind. Einmal tritt eine zusätzliche Kristallisation ein, so· daß der verstreckte Polyamidfaden z. B. etwa 40 bis 50% kristalline Anteile enthält. Andererseits werden die kristallinen Anteile, die im ungestreckten Faden gänzlich ungeordnet durcheinanderliegen, im Verlaufe der Verstreckung beinahe vollständig parallel zur Faserachse orientiert. Diese Veränderungen, die mit erheblicher Geschwindigkeit eintreten, haben zur Folge, daß dem verstreckten Material Spannungen innewohnen, die sich bei gegebener Gelegenheit auszugleichen versuchen. Infolge dieser Spannungen hat der verstreckte Polyamidfaden ein steifes, drahtiges Verhalten, die aus verstreckten Polyamidfäden hergestellten Gewebe oder Gewirke haben einen schlechten Griff, einen schlechten Faltenwurf und die Neigung zu bleibenden Formveränderungen bei der Behandlung in heißem, insbesondere feuchtem Zustande, z. B. beim Waschen und Bügeln, die sich durch Schrumpfungen, Faltenbildungen, und Knitterungen unangenehm bemerkbar machen. Ferner lassen sich verstreckte Polyamidfäden nur ungleichmäßig anfärben und ausrüsten.

Die geschilderten Spannungen und die daraus folgenden Nachteile lassen sich ganz oder teilweise durch Wärmebehandlung beseitigen. Diese Entspannung ist in der Regel mit erheblicher Längenschrumpfung verbunden. Bei Polyamiden kann sie z. B. bis zu io^fl/o betragen. Andererseits bedingt die Wärmebehandlung bei genügender Intensität eine »Fixierung« der jeweils bei der Behandlungstemperatur vorliegenden Formgestaltung der Fasern oder Fäden, zu der diese nach Aufheben einer auf sie wirkenden mechanischen Deformierungskraft zurückstreben. Diese Formgestaltung läßt sich dann nur durch eine weitere Wärmebehandlung beseitigen bzw. in eine andere umwandeln, falls diese Behandlung erheblich intensiver ist als die vorhergehende, also insbesondere bei höherer Temperatur erfolgt. Deshalb unterliegen fast durchweg die dem Ausrüster gelieferten, aus synthetischen Fasern oder Fäden hergestellten oder diese enthaltende Gewebe der Schrumpfung und zusätzlichen in diesen Fasern oder Fäden verankerten Spannungen, wie sie durch den Web- oder Wirkvorgang entstanden sind. Bei genügend intensiver Wärmebehandlung kann jedoch bereits bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen namentlich durch Dampfbehandlung oder Abkochen eine weitgehende Entspannung bzw. Schrumpfung und dadurch eine dimensionelle Stabilisierung dieser Gewebe erzielt werden. Auch kann durch eine solche Behandlung gegebenenfalls eine Fixierung der Formgestaltung des Gewebes erreicht werden, bei der die synthetischen Fasern oder Fäden in der für sie durch das Gefüge des Gewebes bedingten Formgestaltung (z. B. bei Webware etwa wellenförmig und bei Wirkware den Maschenschlaufen angepaßt) fixiert werden. Diese Fixierung wird allgemein als Heißfixierung des entsprechenden Gewebes bezeichnet. Eine bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen erreichte Heißfixierung ist jedoch keine Dauerfixierung, d. h., eine weitere Wärmebehandlung größerer Intensität bedingt eine Umfixierung in etwa dann vorliegende unerwünschte Formgestaltung, wie beispielsweise unter Einfixieren von Knittern, Kräuseln, Falten oder allgemeiner Gewebeverzerrungen, die sich nur schwierig und in vielen Fällen gar nicht beseitigen lassen. Dies kann bereits bei der Ausrüstung, z. B. im Farbband oder in der Reinigung oder in der Haushaltwäsche, besonders aber beim Bügeln erfolgen. Darüber hinaus haben diese Gewebe selbst bei Behandlung mit Dampf unter Druck bei etwa 140⁰ C einen schlechten Griff und Faltenwurf und eine wesentlich schlechtere Elastizität als Gewebe, die aus natürlichen Fasern, wie Seide oder Wolle, hergestellt sind.

Diese Feststellungen werden zu einem bekannten Vorschlag getroffen, um ein dauerhaftes Heißfixieren von Geweben aus Polyamidfasern oder ähnlichen synthetischen Fasern bei gleichzeitiger Höchstschrumpfung und damit weitgehendster nicht umkehrbarer dimensioneller Stabilisierung durch Behandlung bei hohen Temperaturen zu erzielen. Nach diesem Verfahren ist es bekanntgeworden, Gewebe aus z. B. Polyamidfasern durch Wärmeübertragung nach dem Prinzip der unmittelbaren Wärmeleitung von Metallfläche zu Gewebe, vorzugsweise zwecks Kontaktverbesserung unter Druck auf Temperaturen zu erhitzen, die etwa 5 bis 25⁰ C unterhalb des Schmelzpunktes der Faser liegen. Die Behandlungsdauer liegt zwischen Bruchteilen einer Sekunde bis zu 15 Sekunden. Die Wärmebehandlung erfolgt durch Führung des Gewebes über erwärmte Flächen, z. B. eine oder mehrere Walzen oder Andrücken des Gewebes an erwärmte Flächen unter kräftigem gleichbleibendem Druck, z. B. zwischen erhitzten Walzen. Nach weiteren Vorschlägen wird das Gewebe entlang einer feststehenden, erhitzten Oberfläche unter Andrücken bewegt oder über eine Walze geleitet, an die es durch eine erhitzte Mulde oder einen erhitzten Schuh gedrückt wird. Die Behandlungsbedingungen no dieses Verfahrens, insbesondere Behandlungstemperaturen, müssen innerhalb relativ enger Grenzen genau abgestimmt werden, da schon geringe Abweichungen die unbedingt erforderliche Gleichförmigkeit der Schrumpfung und dadurch das Aussehen des Gewebes, seine dimensioneile Stabilität und die notwendige Homogenität anderer Gewebeeigenschaften, wie z. B. Anfärbbarkeit, erheblich beeinträchtigen und sogar die Festigkeit des Gewebes ernsthaft verschlechtern können.

Die Behandlungstemperatur darf nach den über das Verfahren gemachten Angaben nicht mehr als um höchstens io° C schwanken, um gleichmäßige Ergebnisse zu erzielen. In der Praxis ist es jedoch schwierig, mit den bekannten Mitteln Schwankungen von 10⁰C nicht zu überschreiten. In Wirklich-

keit sind aber häufig Gewebe aus vollsynthetischen Fasern, namentlich bei besonders hohen Tempera,-turen, so empfindlich, daß die Temperatur um viel weniger als io° C schwanken darf. Die Ansprüche an die Temperaturgenauigkeit müssen vielmehr noch wesentlich höher liegen insoweit, als bei einer gegebenen Faser und bei gegebenen sonstigen Behandlungsbedingungen, insbesondere Zeit, schon Temperaturschwankungen von erheblich mehr als ίο ±i°C eine nachteilige Wirkung auf die Gleichmäßigkeit der Erzeugnisse der Heißfixierung haben können, die sich insbesondere in der Ungleichmäßigkeit der Anfärbung, des Griffes usw. äußern. Temperaturschwankungen von io° C können bei den nur wenig unter dem Schmelzpunkt liegenden Heißfixierungstemperaturen zu einer Schädigung und sogar zu einer Zerstörung der Faser führen. Hinzu kommt noch, daß die nachträgliche Erforschung der Heißfixierung gezeigt hat, daß hierbei weitere Kristallisationen der Polyamidmoleküle eintreten, die bekanntlich exotherm verlaufen. Durch diese Kristallisationen werden also- die Temperaturschwankungen bei der Heißfixierung noch verstärkt. Man muß also nicht nur im Hinblick auf die Effekte der Heißfixierung, sondern auch im Hinblick auf die Erzielung einer gleichmäßigen Kristallisation bei möglichst genauen Temperaturen arbeiten. Ungleichmäßige Kristallisationen führen zu Ungleichmäßigkeiten in den Produkten, insbesondere beim Anfärben, da die kristallinen Anteile der Faser eine andere Affinität zu den Farbstoffen haben als die amorphen Anteile.

Die bisher vorgeschlagenen Methoden und Vorrichtungen für das kontinuierliche Hochtemperatur-Dauerfixieren von Geweben aus Polyamiden oder ähnlichen Fasern oder Fäden verlangen verhältnismäßig viel Geschicklichkeit von den Ausführenden und sind für die bevorzugte Verwendung von Druck verhältnismäßig kompliziert. Sie sind ferner vom wärmetechnischen Standpunkt unwirtschaftlich, da die anzustrebende Konstanz der Wärmeübertragung auf das Gewebe durch unmittelbare Wärmeleitung eine erhebliche Wärmespeicherung und dieser entsprechende große Masse voraussetzt. Es bedarf also jeweils erheblicher Wärmezufuhr, bis die Vorrichtung betriebsbereit ist, wobei die große aufgespeicherte Wärmemenge nach Abstellen der Apparatur verlorengeht. Schließlich erlauben die bekannten Vorrichtungen nur einen sehr niedrigen Ausstoß.

Das Verfahren und die Vorrichtungen der Erfindung, die auf dem bekannten Verfahren aufbaut und daher in bezug auf Temperatur der Behandlung mit dem bekannten Verfahren übereinstimmt, ermöglichen ein wirkungsvolleres, schnelleres und wirtschaftlicheres Heißfixieren erstaunlicher Gleichförmigkeit von Wirk- oder Webwaren einschließlich vorgeformter Ware, z. B. von Damenstrümpfen, die aus synthetischen Fasern oder Fäden bestehen oder solche enthalten, die, wie Polyamidfasern oder -fäden, befähigt sind, unter der Einwirkung von Wärme eine gegebene Formgestaltung anzunehmen, und dazu neigen, bei deren mechanischer Deformierung diese Gestaltung möglichst wieder anzunehmen.

Bei der Erfindung wird demnach von einem Verfahren zum Heißfixieren von unter Verwendung synthetischer Fäden oder Fasern hergestellten Textilerzeugnissen ausgegangen, bei dem das Texilgut bis auf Temperaturen, die (etwa 5 bis 25⁰C) unter dem jeweiligen Schmelzpunkt des zu fixierenden Gutes liegen, mittels Aufleiten eines heißen Gasstromes über die ganze Breite des ununterbrochen geförderten Textilgutes erhitzt wird, worauf anschließend eine Kühlung des Textilgutes erfolgt. Erfindungsgemäß wird der Gasstrom im Kreislauf geführt und mit Auftreffgeschwindigkeiten von mindestens 2 m/Sek. während einer kurzen Zeitdauer (von etwa 1 bis 10 Sekunden) beides von dem jeweils zu fixierenden Textilgut abhängig, auf das Gut aufgeblasen.

Es hat sich die unerwartete Feststellung ergeben, daß der Strom eines heißen Gases, z. B. Luft, trotz des bekannten schlechten Wärmeleitvermögens von Textilien und trotz der bekanntlich verhältnismäßig geringen Wärmeleitung bzw. Wärmeübertragung von Gasen, eine kontinuierliche, schnelle und dauerhafte Fixierung bei hohen Temperaturen ermöglichen kann, wenn der Gasstrom mit einer Aufprallgeschwindigkeit, und zwar von mindestens 2 m/Sek., auf das Gewebe gerichtet wird. Überraschend sind hierbei die schnelle Tiefenwirkung der Behandlung, die so hoch sein kann, daß die Gewebe nur eine kurze Strecke durch die Behandlungszone zu durchlaufen haben, um 1 bis 10 Sekünden lang die vorherbestimmte Heißfixierungstemperatur anzunehmen bzw. aufrechtzuerhalten. Hierdurch werden hohe Ausstöße bei verhältnismäßig geringen Apparaturausmaßen ermöglicht.

Ferner wurde die Feststellung gemacht, daß trotz der schnellen und durchgreifenden Wärmeübertragung auf das Gewebe die zur Fixierung notwendigen Wärmemengen dem Gas jeweils nur in verhältnismäßig so kleinen Mengen pro Volumeneinheit entnommen werden, daß die entnommene Wärmemenge bei dem durch die Geschwindigkeit bedingten hohen Volumeneinsatz des Gases im Verhältnis zur gesamten Wärmekapazität praktisch unwichtig wird. Das ermöglicht eine Führung der heißen Gase im Kreislauf. Wenn auch die Führung von Heißgasen im Kreislauf beim Trocknen von Geweben ein vielfach angewandtes Mittel ist, so bedeutet sie im Zusammenhang mit der Erfindung ein wesentliches Unterstützungsmerkmal, um die Temperaturschwankungen in engen Grenzen von nicht wesentlich mehr als ± i° C zu halten. Sie ermöglicht die Gleichförmigkeit im Anstieg der Gewebetemperatur, die Konstanz der Fixierungstemperatur des Gewebes sowie die Vermeidung von schädlichen Temperaturschwankungen im Gewebe iao oder Heißgas für längere Zeit, bis ein übermäßiges Ansteigen der Feuchtigkeit im Heißgasstrom zum teilweisen Austausch zwingt.

Die sich aus der Verwendung von heißen Gasen mit Aufprallgeschwindigkeit zum dauerhaften Fixieren von Geweben ergebenden Vorteile sind

um so überraschender, als Versuche mit durch Gewebestücke gesaugter Heißluft entweder negativ verliefen oder sogar Gewebebeschädigungen zeigten. Bei diesen Versuchen wird heiße Luft durch auf Drahtsieben frei aufliegend angeordneten Nylongewebestücke gesogen. Die Behandlungstemperaturen lagen zwischen etwa 150 und 245⁰C. Die Behandlungsdauer betrug jeweils 2, 5, 10 und 15 Sekunden. Die Versuche ergaben, daß die erzielte Schrumpfung nur vorübergehend war, daß bei 5 Sekunden eine für Fixierzwecke ungenügende Wärmeabgabe an das Gewebe stattfand und daß bei 10 Sekunden und etwa 240⁰ C bereits eine erhebliche Schädigung des Gewebes durch Einbuße von Festigkeit und Elastizität zu verzeichnen war. Gegenüber diesen wissenschaftlichen Versuchen unterscheidet sich das vorliegende praktische Verfahren zum Heißfixieren von Textilien unter anderem auch dadurch, daß der heiße Gasstrom mit Aufprallgeschwindigkeit, von mindestens 2 m/Sek., auf das Gewebe geleitet wird, während das Gewebe seinerseits fortbewegt wird. Weiterhin wird die Dauer dieser Behandlung durch die Fortbewegungsstrecke bestimmt, die so lang bemessen wird, daß jede Stelle des Gutes etwa 1 bis 10 Sekunden lang die vorher bestimmte Heißfixierungstemperatur annimmt.

Es ist weiterhin bei der Trocknung von Textilien in einem Spannrahmen bekannt, die Gewebe mit Gasströmen verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit, z. B. 9 m/Sek., zu behandeln, doch dient hier die Gasgeschwindigkeit in erster Linie der fortlaufenden schnellen Erneuerung der der Gewebebahn überlagerten Luftschichten und der Schaffung bzw. Aufrechterhaltung einer möglichst großen Dampfdruckdifferenz zwischen Gewebefeuchtigkeit und Gasfeuchtigkeit. Die im Trocknungsgas vorhandene Wärme hingegen hat fast ausschließlich die Erhöhung der Absorptionsfähigkeit des Gases für die Feuchtigkeit und des Dampfdruckes der Gewebefeuchtigkeit zur Aufgabe. Bei der Trocknung üben also· Gasströmung und Temperatur verschiedenartige, voneinander unabhängige Funktionen aus, wobei es sich hauptsächlich um Oberflächenvorgänge handelt, während die Wärmeübertragung auf das Gewebe nur eine untergeordnete Rolle spielt. Bekanntlich findet während des endothermen Verdampfungsvorganges ein Wärmeübergang auf das Gewebe selbst nur in beschränktem Maße statt. Es liegt somit bei der Trocknung eine Selbstregelung der Temperatur durch die Verdampfung vor, da, solange die Feuchtigkeit vorhanden ist, die Erhitzung des Gewebes den Siedepunkt des Wassers, also ioo° C, nicht erheblich übersteigen kann. Aus wärmetechnischen Gründen sind deshalb auch die für Trocknungsapparate vorgesehenen Temperaturen verhältnismäßig niedrig bei verhältnismäßig ausgedehnten Behandlungszeiten. Wird das Gewebe trocken, so· muß bei einem Trocknungsverfahren die Behandlung unterbrochen oder die Temperatur gesenkt werden, da sonst, beispielsweise auch bei natürlichen Fasern, erhebliche Schäden auftreten können. Praktisch läßt man es gar nicht so weit kommen, beläßt vielmehr im Gewebe einen gewissen Wassergehalt, der seinem Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit entspricht, so daß die Temperatur,, des Gewebes praktisch niemals über ioo° C kommt.

Demgegenüber handelt es sich bei dem Heißfixieren um einen exothermen Vorgang. Ferner ist es für die Erfindung gerade wichtig, daß das trockene Gewebe selbst 1 bis 10 Sekunden die zwischen 149 und 260⁰ C liegende vorherbestimmte Heißfixierungstemperatur annimmt bzw. diese Temperatur aufrechtgehalten wird. Es kommt also ausschließlich auf den Wärmeübergang zwischen dem heißen Gas und dem zu fixierenden Gut an. Es war ohne Kenntnis der Erfindung gar nicht vorauszusehen, daß es überhaupt möglich sein wird, eine Gewebebahn und einen Gasstrom mit Geschwindigkeit und hoher Temperatur gegeneinander mit der Maßgabe zu führen, daß das Gewebe nur die gewünschte Zeit von 1 bis 10 Sekunden die hohe, vorherbestimmte Heißfixierungstemperatur zwischen 204 und 246⁰ C (für Polyamide) annimmt, und diese Temperatur innerhalb einer engen Grenze von etwa ± i° C zu halten.

Es ist auch bekannt, Textilerzeugnisse einer Hitzebehandlung mit Gasen zu unterwerfen. Es ist jedoch bei der bekannten Einrichtung nicht die Herstellung eines elastischen geschmeidigen Gewebes für Bekleidungszwecke beabsichtigt, sondern die Hitzebehandlung dient dort dem Zweck, die durch Walzen, z. B. in Kettfäden eingedrückte Wellen an ihren Kreuzungspunkten mit den Schlußfäden mechanisch festzulegen; ein Verkleben der Kreuzungspunkte ist nicht gewünscht. Eine dimensionale Stabilität nicht gewellter Fasern oder Fäden, wie sie durch die Heißfixierung von Textilerzeugnissen gemäß der Erfindung erstrebt wird, 1°° ist nach diesem bekannten Verfahren bei Sieben und Netzen weder notwendig noch beabsichtigt. Dementsprechend werden nach ihm zur Wärmebehandlung heiße Gase wie auch elektrische Vorrichtungen in gleicher Weise vorgeschlagen. Die Gase können mit dem Netzmaterial sowohl mittelbar als auch unmittelbar in Berührung kommen. Eine hohe Aufprallgeschwindigkeit wird für die Gase weder beschrieben noch ist sie beabsichtigt. Dementsprechend wird auf eine bestimmte Gasgeschwindigkeit gar kein Wert gelegt. Die für dieses bekannte Behandlungsverfahren angegebenen Temperaturen liegen in einem sehr weiten Bereich, und zwar entweder viel zu tief (ζ. B. so⁰ C) für die Heißfixierung von synthetischen Fasern oder zu hoch (über dem Schmelzpunkt des Materials). Über die Verweilzeit werden überhaupt keine Angaben gemacht.

Nach einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfallrens, wie sie bei Polyamidgewebe angewandt wird, wird das Gewebe in ausgebreitetem Zustand auf einem endlos laufenden Träger durch die Wärmezone geführt, wobei dieser Träger sich vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 33 bis m/Min, bewegt. Das Gewebe wird in der

Wärmezone von beiden Seiten einer Wärmebehandlung unterworfen. Wenn das Gewebe auf der einen Seite auf einer Träger- oder Stützfläche ruht oder über diese geführt wird, die das Gewebe in seiner ganzen Breite zwischen seinen Kanten trägt, wird diese Stützfläche auf die vorher bestimmte Heißfixierungstemperatur für das zu behandelnde Gut erwärmt. In diesem Fall wird das mit hoher Geschwindigkeit im Kreislauf strömende

ίο Heizgas nur auf einer Fläche des bewegten Gewebes angewandt. Wenn das Gewebe hingegen nicht getragen wird, sondern z. B. zwischen den Kanten des Trägers frei aufgehängt ist, wird der heiße, im Kreislauf geführte Gasstrom von hoher Geschwindigkeit auf beiden Seiten des bewegten Gewebes angewandt. In Abwesenheit eines festen Trägers oder einer Stützfläche kann das Gewebe, insbesondere leichtes Gewebe, bei einseitiger Anwendung des heißen Gasstromes durchhängen. Der heiße Gasstrom von hoher Geschwindigkeit wird daher zweckmäßig senkrecht zu der Oberfläche des bewegten Gewebes geführt. Wenn eine Walze als Träger für das Gewebe in der Heizzone gewählt wird, ist es zweckmäßig, den heißen Gasstrom in

a5 einer Richtung anzuwenden, die radial zum Umfang der Walze liegt.

Bei einer anderen Ausführungsform, die für vorgeformte Stücke aus Textilgut, insbesondere Damenstrümpfe, vorzugsweise solche, die aus Polyamidfasern oder -fäden gewirkt sind, angewandt wird, werden die Stücke durch die Heizzone auf Formen geführt, die auf einem endlos bewegten Träger angebracht sind. Der Heizgasstrom wird dann ununterbrochen von der entgegengesetzten Seite der Heizzone auf die gestützten Stücke aus Textilgut geleitet, um sie von allen Seiten während ihres Durchganges durch die Heizzone zu durchdringen. In diesem Falle wird der Heizstrom vorzugsweise in einem Winkel von 45 ° zu der Bewegungsrichtung des geformten Gutes durch die Heizzone geführt.

Die Erfindung ist an Hand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den entsprechenden Zeichnungen erläutert.

Fig. ι zeigt im Querschnitt in der Ebene I-I und teilweise in Vorderansicht die Bauart, die in Fig. 2 zu sehen ist;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Bauart von Fig. ι in der Ebene II-II und zusätzlich die Vorderansicht der Kühlzufuhr- und Aufnahmevorrichtungen ;

Fig. 3 gibt eine Seitenansicht der inneren Teile der Bauart von Fig. 1 und 2 in einem Seitenausschnitt des äußeren Gehäuses wieder;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt in der Ebene IV-IV der in Fig. 2 gezeigten Bauart;

Fig. 5 und 6 sind Seiten- und Draufsichten bzw. stellen Einzelheiten der Antriebsvocrrichtungen für die Walzen und Rollen dar, die Teile der Bauarten der vorgenannten Figuren bilden;

Fig. 7 ist eine Draufsicht, die Einzelheiten von Teilen der Antriebsvorrichtungen für die Kühl- und Aufnahmewalzen der Fig. 2 zeigt;

Fig. 8 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine andere Bauart;

Fig. 9 zeigt einen waagerechten Querschnitt der in Fig. 8 dargestellten Bauart;

Fig. 10 gibt einen Querschnitt der in Fig. 8 dargestellten Konstruktion in der Ebene X-X wieder;

Fig. 11 zeigt im Längsschnitt eine weitere Bauart;

Fig. 12 gibt einen Querschnitt nach der Ebene XII-XII der in Fig. 11 gezeigten Bauart wieder;

Fig. 13 gibt teils die Seitenansicht, teils den Querschnitt einer weiteren Bauart wieder;

Fig. 14 gibt einen Querschnitt in der Ebene XIV-XIV der in Fig. 13 gezeigten Bauart wieder, teilweise im Querschnitt und teilweise im Aufriß;

Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer der Kammern, in die das Heizgas mit hoher Geschwindigkeit eingeführt wird, und ihre mit Düsen versehenen Fläche, wie sie in Fig. 13 und 14 dargestellt sind.

Ein durch Wärme zu verfestigendes Textilgut wird durch eine Wärmezone, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 131 m/Min, hindurchgeführt und hierbei mit einem im Kreislauf geführten Gasstrom von hoher Geschwindigkeit, vorzugsweise über 192 m/Min., und mit einer vorherbestimmten Verfestigungstemperatur für das Gut, vorzugsweise von etwa 148 bis 260⁰ C (für Polyamidmaterial vorzugsweise von 204 bis 246⁰C), behandelt. Der Gasstrom wird auf das Gut geleitet, während es die erwähnte Wärmezone über eine Strecke durchläuft, die lang genug ist, damit jeder Teil des Gutes während einer Zeit von 1 bis 10 Sekunden dem Gasstrom ausgesetzt bleibt. Nachdem das Gut die erwähnte Wärmezone verlassen hat, wird es einer Kühlung unterworfen.

Nach einer Ausführungsform, wie sie bei Polyamidgeweben angewandt wird, wird das Gewebe in ausgebreitetem Zustand auf einem endlos laufenden Träger durch die Wärmezone hindurchgeführt, wobei dieser Träger sich vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 32 bis 131 m/Min, bewegt. Das Gewebe wird in der Wärmezone von beiden Seiten der Wärmebehandlung unterworfen. Wenn das Gewebe auf der einen Seite auf einer Träger- oder Stützfläche ruht oder über diese hinweggeführt wird, die das Gewebe in seiner ganzen Breite zwischen ihren Kanten trägt, wird diese Stützfläche auf die vorherbestimmte Verfestigungstemperatur für das zu behandelnde Gut erwärmt. In diesem Fall wird das mit hoher Geschwindigkeit im Kreislauf strömende Heizgas nur auf einer Fläche des bewegten Gewebes angewandt. Wenn das Gewebe hingegen nicht getragen wird, wenn es z. B. zwischen den Kanten des Trägers frei aufgehängt ist, wird der heiße Gasstrom von hoher Geschwindigkeit auf beiden Seiten des bewegten Gewebes angewandt. In Abwesenheit eines festen Trägers oder einer Stützfläche kann das Gewebe, insbesondere leichtes Gewebe, bei einseitiger Anwendung des heißen Gasstromes durchhängen. Der heiße Gasstrom von hoher Geschwindigkeit wird zweckmäßig

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senkrecht zur Oberfläche des bewegten Gewebes geführt. Wenn eine Walze als Träger für das Gewebe in der Heizzone gewählt wird, ist es zweckmäßig, den heißen Gasstrom in einer Richtung anzuwenden, die in einer radialen Ebene zum Umfang der Walze liegt.

Nach einer Ausführungsform, wie sie auf vorgeformte Stücke aus Textilgut, insbesondere Damenstrumpfwaren, vorzugsweise solche als PoIyamidgewirken, angewandt wird, werden die Stücke durch die Heizzone auf Formen, auf denen sie verfestigt werden, geführt, die auf einen endlos bewegten Träger angebracht sind, der sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 131 m/Min, bewegt. Der Heizgasstrom wird dann ununterbrochen von den entgegengesetzten Seiten der Heizzone auf die gestützten Stücke aus Textilgut geleitet, um sie von allen Seiten während ihres Durchganges durch die Heizzone zu durchdringen. In diesem Fall wird der Heizstrom vorzugsweise in einem Winkel von 45⁰ zur Bewegungsrichtung des geformten Gutes durch die Heizzone angewandt.

Der Ausdruck »durch Wärme zu verfestigendes Textilgut«, wie er hier verwendet wird, soll jedes Gut bezeichnen, das aus Fäden besteht oder solche enthält, die geeignet sind, unter Einwirkung von Wärme verfestigt oder fixiert zu werden.

Wo in der Beschreibung oder in den Ansprüchen Polyamidgewebe oder -fäden verwendet sind, sollen diese Ausdrücke jedes Gut oder Gewebe bezeichnen, das aus Polyamidfäden besteht oder solche enthält. ,Fig. ι bis 7 veranschaulichen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Wie darin dargestellt ist, befinden sich zwei WaI-zen ι und 2 innerhalb eines Gehäuses 3. Innerhalb des Gehäuses 3 ist ein weiteres Gehäuse 4 angeordnet, das in zwei Teile unterteilt ist, nämlich die Führungen 5 und 5 a. Die Wärmebehandlungszone wird durch die inneren Flächen 6 und 6 α der Führungen 5 und 5 α sowie durch die entsprechenden Flächen der Walzen 1 und 2 bestimmt. Die Innenflächen 6 und 6 α der Führungen 5 und 5 α enthalten die Düsen 7 und 7 a, die sich längs der Oberfläche der entsprechenden Walzen 1 und 2 erstrecken. Die Enden der Führungen 5 und 5 α sind nach unten gerichtet und bilden Düsen 8 und 8 a. Leitbleche 9 und 9 α sowie 10 und 10 α befinden sich innerhalb des Innengehäuses 4 und leiten das Wärmebehandlungsgas zu den verschiedenen Düsen 7 und 8 bzw. 7 α und 8 α in den unterteilten Führungen 5 und 5 a. Von diesen Führungen gehen Abzweigungen 11 und 11 α ab, die über die Leitungen 12 und 12 a zu den erweiterten Öffnungen 13 und 13 a führen. Die Achsen 14 und 140 der Walzen 1 und 2 durchdringen die erweiterten Enden 13 und 13 a· sowie die gegenüberliegenden Führungsteile 12 und 12 a, so daß die Erweiterungen 13 und 13 a in die Mitte der Walzen 1 und 2 münden. Ein Propeller 15 auf der Welle 16, der von einer Kette 17 eines nicht dargestellten Motors angetrieben wird, ist in dem Ansatz 18 des Gehäuses 4 gelagert. Schwenkbare Leitbleche 19 und 19 a- innerhalb des Gehäuses 4 erlauben die Einstellung des Luftstromes zu den durch die Bleche 9 und 90 geschaffenen Unterteilungen.

Der vordere Teil 20 des Gehäuses 3 trägt den Kasten 21 mit der Schlitzöffnung 22, bei der sich der abgerundete Winkelteil 23 befindet. Einander gegenüberliegende Brennerpaare 24 und 24 a sind in dem rückwärtigen Teil des Außengehäuses 3 vorgesehen und werden durch je einen U-Arm 80 bzw. 80 α getragen, die je an einem Winkeleisen 81 bzw. 81 α angeschraubt sind. Es sind die üblichen Venturi-Gasbrenner, die sich aus Injektor düsen 82 bzw. 82 a, sich erweiternden gelochten inneren Rohren 83 bzw. 83 a und äußeren Rohren 84 bzw. 84 a mit Lufteinlässen 85 bzw. 85 a zusammensetzen. Jedes Brennerpaar derselben Seite wird mit entsprechendem Brenngas durch Rohrleitungen 25 und 26 (Fig. 3) gespeist.

Ein Gerüst 28 ist an der Vorderseite 20 des Gehäuses 3 angebracht mit Kreuzsupporten 29, 30 und 30 a sowie weiteren Supporten 31 und 31a. Dieses Gerüst trägt eine Kühlwalze 32, eine Welle 33 zur Aufnahme des Wickels 34 mit dem zuzuführenden Gut, eine Welle 35 für die Aufnahmewalze 36 des Gutes und Führungswalzen 69, 70 und J2. Ein Hilfsgestell 30 5 an einer Seite des Gerüstes trägt die Zahnräder 38 und 39 sowie die Ritzel 37, 40 und 40 a· auf den Wellen 37 a und 39 a (Fig. 2 und 7). Wie in Fig. 2 und 7 dargestellt ist, wird die Welle 35 durch die Kette 63 mit Hilfe des Ritzels 37 auf der Welle 370 angetrieben, die ihrerseits ihren Antrieb durch das Zahnrad 38 erhält, das mit Zahnrad 39 auf der Welle 39 α kämmt. Die Welle 39 α wird von dem Ritzel 40, der Kette 41 und dem Ritzel 42 angetrieben, das auf der Welle 14 der Walze 1 befestigt ist. Ein zweites Ritzel 40 a auf der Welle 39 α hinter dem Zahnrad 39 treibt über die Kette 43 und Ritzel 44 die Kühlwalze 32.

Gemäß Fig. 2 und 3 besitzt das Außengehäuse 3 geschlossene Seitenwände 45, eine Rückwand 46, eine Vorderwand 20, eine obere Wand 47 und eine untere Wand 48. Dadurch ist das Gehäuse 3 auf allen Seiten völlig geschlossen. Es weist lediglich den Schlitz 22 zum Zuführen des Gewebes in das Gehäuse und zum Herausführen aus dem Gehäuse auf. An der oberen Wand 47 des Gehäuses 3 befindet sich ein Luftauslaß 27.

Das innere geteilte Gehäuse 4 mit den Seitenwänden 49 stellt ein geschlossenes Führungssystem für den Wärmebehandlungsstrom dar, der an dem Gehäuseansatz 18 eintreten kann und durch die Düsenöffnungen 7, ja und 8, 8 α hindurchgetrieben wird.

Die Bauart der Walzen für die Wärmebehandlung ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. Diese Walzen weisen in ihrer Mitte eine stationäre Wand ξο auf, die jede der beiden Walzen in zwei gleiche Hälften unterteilt. In jeder Hälfte sind auf einer zentralen Achse mit Hilfe von Speichenträgern 52 eine Anzahl von Konen 51a, 516 und 51c angeordnet. Jeder Konus besitzt eine zentrale Öffnung 53. Die Öffnungen der nebeneinanderliegenden Konen werden anschließend kleiner, wobei die größte Öffnung sich an dem äußeren Ende einer jeden der

beiden Walzen befindet und die kleinste Öffnung in der Walzenmitte vorhanden ist. Zwischen den Konen und der inneren Walzenwandung ist ein entsprechender Ringraum vorgesehen. An den äußeren Enden der Walzen befinden sich Verstärkungsarme 54. Die Walzenachse ist in Lagern 55 und 55 a gelagert. Eine Reihe von Umlenk- oder Breitstreckwalzen 56, 57 und 58 mit entsprechenden schrägen Rillen sind innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet und dienen zur sauberen Führung, zum Breithalten sowie zum Richten des durchlaufenden Gewebes. Die Breitstreckwalzen werden vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwa 5 bis 20% über der Geschwindigkeit der Walzen 1 und 2 liegt. Das Zahnrad 59 (Fig. 1) ist auf der Walzenachse 14 a befestigt und wird durch das Zahnrad 60 angetrieben, das seinerseits den Antrieb vom Motor 61 erhält. Zahnrad 59 kämmt mit dem Zahnrad 62, das auf der Welle 58 (Fig. 5) gelagert ist. Zahnrad 62 kämmt mit dem auf der Walzenachse 14 befestigten Zahnrad 64. Die Ritzel 65 und 66 (Fig. 5 und 6) sind auf den Wellen 56 und 57 befestigt. Ritzel 67 ist mit dem Zahnrad 62 verbunden und kann sich mit diesem auf der Welle 58 frei drehen. Die Kette 68 besorgt die Antriebsverbindung zwischen den Ritzeln 65, 66 und 67 zum Antrieb der entsprechenden Umlenkwalzen. Das Ritzel 87 auf der unteren Führungswelle 57 treibt die Welle 58 mit Hilfe der Kette 68 α an. Das Ritzel 88 ist auf der Umlenkwelle 58 befestigt.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 wird ein Textilgewebe von dem Wickel 34 (Fig. 2) über die Führungswalzen 69 und 70 sowie über die Umlenkwalze 56 durch den Schlitz 22 zugeführt und läuft auf der Walze 1 unterhalb der Fläche 6 der Führung 5. Das Gewebe 71 läuft sodann von der oberen Walze ι über die Umlenkwalze 58 auf die untere Walze 2 und befindet sich dabei im Bereich der Düsenfläche 6 a der Führung S α. Das Gewebe gelangt alsdann von der Walze 2 über die Umlenkwalze 57 durch den Schlitz 22 hindurch über die Führungswalzen 72 und 73 auf die Kühlwalze 32. Die Kühlwalze 32 ist gewöhnlich hohl und wird von einem umlaufenden Kühlmittel, z. B. Wasser, durchströmt. Das Gewebe gelangt alsdann von der Kühlwalze 32 über die Führungswalze 74 zur Aufwickelwalze 36 auf der Welle 35.

Die gebogenen Winkelteile 23 erstrecken sich mindestens über die Breite des Gewebes. Sie sind senkrecht einstellbar und setzen sich mit ihren abgerundeten Teilen leicht tangierend auf das ein- und auslaufende Gewebe. Eine Führungswalze 23 a hält das ein- und auslaufende Gewebe auseinander und stellt im wesentlichen zusammen mit den gekrümmten Teilen 23 eine Dichtung gegen das Eintreten von überschüssiger kalter Luft in die Wärmebehandlungszone durch den Schlitz 22 hindurch dar. Fig. 2 veranschaulicht die Arbeitsstellung der Apparatur bei neuer Gewebezuführung. Hierbei ist der Wickel 34 voll, während der Aufnahmewickel noch verhältnismäßig klein im Durchmesser ist. Die Lage des Gewebes bei abgewickelter Zuführungsrolle 34 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. In diesem Fall ist der Zuführungswickel abgewickelt, und der Wickel auf der Aufwickelwalze hat einen großen Durchmesser erhalten.

Die Brenner 24 und 24a erwärmen die Luft oder ein anderes Gas innerhalb des Gehäuses 3, und der Propeller 15 treibt die Luft in das Führungssystem des inneren Gehäuses. Ein Teil der Luft strömt geradeaus durch die zentral gelegenen Düsen 7 und 7« bei der Umlenkwalze 58. Andere Teile der Luft werden durch die verschiedenen Leitbleche 9 und ga sowie 10 und 10 α abgelenkt, so daß sie durch die verschiedenen Düsen 7 und Ja an den Leitflächen 6 und 6 α der Führungen 5 und 5 α hindurchgetrieben werden. Ein weiterer Teil der in dem Führungssystem vorangetriebenen Luft wird zu den Führungen 11 und τι α abgezweigt, von wo er durch die Leitungen 12 und 120 zu den erweiterten öffnungen 13 und 13 a gelangt. Die von diesen öffnungen 13 und 13 a austretende Luft geht teilweise durch die Öffnungen der Konen, schlägt an die innere Wand 50 und wird dort abgelenkt, um entlang der Innenfläche der Walze nach außen zu strömen. Infolge der nach innen abnehmenden Größe der öffnungen der Konen wird ein Teil der Luft voT jedem Konus abgezweigt und umgelenkt und trifft bereits in Höhe des Konus auf die Innenfläche der Walze. Die Luft strömt entlang der Innenfläche der Walze in den äußeren Raum 75 innerhalb des Gehäuses 3, von wo sie von dem Propeller 15 angesaugt wird. Die Düsen 7 und Ja sind so· gestaltet, daß sich ein gleichmäßig verteilter Wärmegasstrom über die ganze Breite des Gewebes ergießt. Die Düsen sind vorzugsweise zur Zylinderfläche der Walzen radial angeordnet und stellen im wesentlichen Radialschlitze dar, die sich über die ganze Breite des Gewebes erstrecken und parallel zu den Achsen der Walzen verlaufen. Die Temperatur der Luft oder eines anderen Gases wird thermostatisch auf eine bestimmte Temperatur oder innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches gehalten. Das Thermoelement ist in der Fig. 2 mit j6 bezeichnet. Der auf das durchlaufende Gewebe gerichtete Luft- oder Gasstrom wird durch die offenen Seiten 77 und Tj α sowie die offenen Enden 78 und 780- (Fig. 1 und 3) in den Raum 75 des Gehäuses 3 getrieben, von wo er wieder, den Kreislauf vollendend, zum Propeller 15 gelangt. Wenn nach einer gewissen Arbeitsdauer eine unerwünschte Konzentration von Verbrennungsgasen und/oder Feuchtigkeit in dem umlaufenden Wärmebehandlungsgas enthalten ist, kann die Austrittsöffnung 27 oben auf dem' Gehäuse geöffnet werden, um jede Menge des Wärmebehandlungsgases herauslassen zu können, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 30%. Jede geeignete Einrichtung kann vorgesehen sein, um diesen Verlust wieder auszugleichen. Bei Verwendung von Luft als Wärmemedium kann sie in gewissen Grenen durch das Einströmen an undichten Stellen inschließlich an dem Schlitz 22 ersetzt werden. Es wird jedoch die Anordnung eines getrennten Lufteinlasses zur Wiederauffüllung des abgelassenen

Wärmemediums empfohlen, wie dies durch die Klappe 90 in Fig. 3 veranschaulicht ist. Es ist zweckmäßig, die Luft vor Einführen in das Gehäuse 3 vorzuwärmen, damit eine nicht allzu große Differenz zwischen der Temperatur der neu einzulassenden Luft und der Luft in dem System entsteht. In manchen Fällen ist es wünschenswert und vorteilhaft, mit dem Auslassen des Wärmegases zugleich das Einlassen frischer Luft zu verbinden, um automatisch eine unerwünschte Anhäufung von Feuchtigkeit und/oder Verbrennungsgasen zu vermeiden.

Der Motor 61 zum Antrieb der Walzen ist vorzugsweise ein Mehrstufenmotor. Es kann aber auch jedes andere Getriebe zur Veränderung der Geschwindigkeit verwendet werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Gewebes durch das Gehäuse oder die Wärmebehandlungszone hindurch richtet sich peinlich nach der Art des Fabrikates und dem gewünschten Endprodukt, wozu die Einstellung der Temperatur oder des Temperaturbereiches, in dem die Wärmebehandlung durchgeführt werden soll, gehört. Jede Behandlung verlangt die Einhaltung einer entsprechenden Temperatur während

ä5 einer bestimmten Zeit. Die Umlaufgeschwindigkeit der Walzen ist dabei so einzustellen, daß das Gewebe vom Eintritt in das Gehäuse bis zum Austritt über die Walzen in einer Zeit läuft, bei der die Gewähr gegeben ist, daß kein Teil des Gewebes in der Wärmebehandlungszone länger als die vorbestimmte Zeitdauer verweilt. Hierfür ist die Bereitstellung von geeigneten Kühleinrichtungen, wie Kühlflächen und/oder einer anderen Kühlanlage, wichtig, damit unmittelbar jede Hitze von dem Gewebe genommen wird, die dem Erreichen des gewünschten Ergebnisses innerhalb der Wärmebehandlungszone schaden kann.

Vorzugsweise wird das Textilgut durch die Wärmebehandlungszone, d. h. bei der Vorrichtung der Fig. 1 bis 7 durch das gesamte Gehäuse mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 132 m/Min, hindurchbewegt. Die Temperatur in der Wärmebehandlungszone beträgt je nach Art des verwendeten Gutes für eine vorbestimmte Wärmeverfestigungstemperatur zwischen 148 bis 260⁰ C. Sie ist speziell für Polyamide etwa 204 bis 246⁰ C. Ein Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit wird auf das Gewebe beim Durchgang durch die Wärmebehandlungszone hindurch gerichtet, wobei vorzugsweise die Geschwindigkeit eine Größe von mindestens

120 m/Min, erreicht. Es wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt bei einer Geschwindigkeit von

121 bis 1219 m/Min.

Die Länge der Wärmebehandlungszone ist so groß, daß das der vorbestimmten Wärmeverfestigungstemperatur unterworfene Gut bei entsprechender Arbeitsgeschwindigkeit mindestens ι Sekunde, aber nicht mehr als 10 Sekunden ausgesetzt wird.

Statt einer Vielzahl von Walzen läßt sich gegebenenfalls auch nur eine Walze verwenden. Dies _: kann bei der dargestellten Ausführungsform z. B. durch Anbringen einer Hilfsführungswalze 91 (Fig. 2) erreicht werden, die das Führen des Gewebes nur über eine Rolle ermöglicht. In diesem Falle läuft das Gewebe von der Umlenkwalze 56 über die Walze 1 und von dort durch den Schlitz 22 über die Führungswalze 91 unmittelbar zur Führungswalze 73, was in der Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist.

In Fig. 8 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform des Erfmdungsgegenstandes veranschaulicht.

Während die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 einen Gewebeträger mit einer sich über die ganze Breite des Gewebes erstreckenden Unterlage zeigt, ist in Fig. 8 bis 11 eine Einrichtung dargestellt, bei der das Gewebe beim Durchgang durch die Wärmebehandlungszone auf einem Paar endloser Nadelbänder ruht, die die Kanten des Gewebes halten und das Gewebe tragen. Hierbei ist das Gewebe zwischen den Nadelbändern an den Webkanten frei aufgehängt. Eine Auflage dazwischen, wie dies bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 der Fall ist, fällt hier fort.

In Fig. 8 bis 10 bedeutet 101 ein Gehäuse, in dem sich keilförmig gestaltete Wärmebehandlungskammern 102 und 102 a befinden. Jede der Kammern ist mit Düsen 103 und 103 a für eine hohe Gasaustrittsgeschwindigkeit versehen, wie solche bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 beschrieben sind. Die Wärmebehandlungszone wird durch den Raum 104 zwischen den Wärmekammern 102 und 102 a dargestellt. Die Gasführungen 105 und 105 a in dem Gehäuse 101 führen das Wärmebehandlungsgas zu den Unterteilungen 106 und 106 α am Ende der Wärmekammern 102 und 102 a und stehen in offener Verbindung miteinander. Gasbrenner 107 mit entsprechender Temperaturregelung befinden sich im Wärmeraum 108, der mit den Räumen 105 und 105 a in Verbindung steht. Leitbleche 108 α in den Räumen 105 und 105 a dienen zur Unterteilung der Räume 106 und 106 a, um die Zufuhr des Wärmebehandlungsgases zu den Wärmekammern 102 und 102 a auszugleichen. Ein Ventilator 109 mit entsprechendem Antrieb ist in einer Öffnung der Zwischenwand 110 ange'ordnet, die den Raum 108 vom inneren Gehäuse 111 trennt.

Auf einer gemeinsamen Welle 113 angeordnete Ritzel 112 befinden sich innerhalb des Gehäuses 101 und über dem Raum 104. Entsprechend liegen unterhalb des Raumes 104 auf einer gemeinsamen Welle 113 a befestigte Ritzel 112 a außerhalb des Gehäuses 101. Endlose Nadelbänder oder -gurte 114 und 114a werden durch entsprechende Kettenräder od. dgl. angetrieben und bei ihrem Lauf durch die Wärmebehandlungskammer 104 hindurch mittels starr gelagerter und im Abstand voneinander geführter Schienen 115 geführt. Zwei Bürsten 116 (von denen nur eine in Fig. 8 dargestellt ist) sind iao zum Zusammenarbeiten mit den Nadeln auf den Nadelbändern angeordnet: Die eine im Mitlauf und die andere im Gegenlauf zu den unteren beiden Ritzeln 112 a. Eine Gewebebahn 117 läuft von dem Zuführungs wickel 118 ab und durchläuft den Kasten 119, in dem ein Zuführungsausgleich vor-

gesehen ist. Die Abnahmewalze 120 ist in Höhe des oberen Ritzelpaares 112 angebracht.

Eine Trennwand 121 innerhalb des Gehäuses 101 teilt den Kühlraum 122 ab, in dem keilförmig gestaltete Luftkühlkammern 123 und 123 a angeordnet sind, die mit Kühlluft durch die Führungen 124 und 124a versorgt werden. Die Kühlkammern 123 und 123 a haben Düsen 125 und 125 a, durch die ebenso wie durch die Düsen 103 und 103 a mit hoher Geschwindigkeit kühlende Luft hindurchströmt. Die Kühlkammern 123 und 1230- stellen die Abkühlzone 126 dar. Die unterteilten Führungen 127 und 1270 werden mit kühlender Luft durch den Ventilator 128 versorgt. Sie führen die kühlende Luft zu den Leitungen 124 und 124a und von dort in die Kühlkammern 123 und 123 a. Ein durch einen Motor angetriebener Abzug 129 steht in Verbindung mit dem Kühlraum 122. Über die Führungswalzen 130 und 131 läuft das zu bearbeitende Gut von der Abnahmewalze 120 durch den Schlitz 132 in der Zwischenwand 121 durch die Kühlzone 126 hindurch. Nach Passieren der Kühlkammer wird das Gut zum Wickel 133 aufgewickelt. An der Oberseite des Gehäuses befindet sich ein Auslaß 134, der dazu dient, das Wärmebehandlungssystem innerhalb des Gehäuses 101 im Gleichgewicht zu halten und das erwärmte Gas in derselben Art und Weise und zu demselben Zweck abziehen zu lassen wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 7.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 8 bis 10 gelangt das Gewebe von dem Zuführungswickel 118 in die Vorzuführungsvorrichtung 119. Beide Kanten des Gewebes werden sodann mit Hilfe der Bürsten 116 in die Nadeln der endlosen Nadelbänder 114 gedrückt. Das an beiden Seiten so gehaltene Gewebe, das durch die starre Schiene 115 gelenkt wird, bewegt sich sodann durch die Wärmebehandlungszone 104 hindurch und wird dann von den Nadeln der Nadelbänder beim Umlenken über die Führungswalze 120 abgenommen. Danach gelangt das Gewebe durch den Schlitz 132 über die Führungswalze 130 in die Kühlzone 126 und tritt durch den Schlitz 126 a aus der Vorrichtung aus, um über die Führungswalze 131 zum Wickel 133 aufgewickelt zu werden. Beim Durchgang des Gewebes durch die Wärmebehandlungszone 104 schlägt der die Wärme führende Gasstrom, der mit hoher Geschwindigkeit aus den Düsen 103 und 103 a in den Wärmebehandlungskammern 102 und 102 a austritt, auf beide Seiten des Gewebes. Der Antrieb der Nadelbänder mittels der Räder 112 und 112a ist so vorzusehen, daß sich die Bänder mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 30 bis 130 m/Min, fortbewegen.

Die Temperatur wird durch geeignete Vorrichtungen geregelt und beträgt etwa 204 bis 246⁰ C für den Gasstrom. Die Geschwindigkeit des Gasstromes wird mit Hilfe des Ventilators 109 im allgemeinen so gehalten, daß der auf das Gewebe auftreffende Strom eine Geschwindigkeit von über 2 m in der Sekunde besitzt. Beim Übergang des Gewebes von der Wärmebehandlungszone 104 zur Kühlzone 126 schlägt die Kühlluft mit hoher Geschwindigkeit auf beide Seiten des Gewebes auf, so daß es schnell abgekühlt und schnell aus der Gefahrenzone herausgeführt wird, in der durch die hohe Temperatur ein Überhitzen oder ein Überverfestigen des Gutes eintreten kann.

Die Länge der durch die Düsen gegebenen Wärmebehandlungszone richtet sich danach, daß das der vorbestimmten Wärmeverfestigungstemperatur ausgesetzte Gut dieser Temperatur bei entsprechender Durchlaufgeschwindigkeit von 1 bis 10 Sekunden unterworfen wird. Es ist zweckmäßig, die Wärmebehandlungszone vom Eintritt des Gutes in das entsprechende Gehäuse bis zum Eintritt in die Kühlzone zu rechnen, was allerdings von der jeweils verwendeten Bauart abhängt. Die Zeit von 10 Sekunden für die Wärmeverfestigung soll jedoch nach Möglichkeit nicht überschritten werden.

Fig. 11 und 12 veranschaulichen eine weitere Ausführung in einer Abart der Vorrichtung nach Fig. 8 und 10. In dem Gehäuse 201 befinden sich doppelt keilförmig gestaltete Wärmekammern 202 und 202 a, mit Düsen 203 und 203 a, wobei sich zwischen diesen Düsen der Wärmebehandlungsraum 204 ergibt. Ein Ventilator 205, der auf der Welle 206 sitzt und vom Motor 207 angetrieben wird, drückt das Gas mit hoher Geschwindigkeit durch die mit den Wärmekammern 202 und 202 a in Verbindung stehenden Unterteilungen 208 und

208 a hindurch. Mit Hilfe der Leitflächen 209 und

209 α wird der Ausgleich des zugeführten Gases zu den Kammern 202 und 202 a erzielt. Die Ritzel 210 und 210 α treiben die beiden endlosen Nadelbänder 211, auf denen das Gewebe durch die Wärmebehandlungszone 204 hindurchläuft. Zwei Bürsten 212 dienen zum Andrücken der Webkanten des Gewebes an die Nadeln der Nadelbänder 211. Durch die Walze 213 in der Nähe der Räder 210a wird das Gewebe von den Nadelbändern 211 abgenommen und zur Aufwickelwalze 215 geführt. Vom Wickel 216 wird das Gewebe über die Zuführungsvorrichtung 217 zu den Nadelbändern 211 geführt.

In dem Gehäuse 219 befinden sich Gasbrenner 218. Die Gehäuse 220 und 221, aus denen das Gas ins Freie treten kann, dienen zum Ausgleich des gesamten Systems. Eine Kühlkammer 222 ist am Aufwickelende des Gehäuses vorgesehen und enthält das Gehäuse 223. Die Kühlkammern 224 und 224a weisen Düsen 225 und 225 a zum Zuführen des Kühlgases unter hoher Geschwindigkeit auf. Das kühlende Medium strömt durch die Führungen 226 und 226 a hindurch, in denen Ventilatoren 227 und 227 a vorgesehen sind.

Das Gewebe gelangt vom Wickel 216 über die Vorrichtung 217 zu den beiden endlosen Nadelbändern, auf die das Gewebe mit den Webkanten mit Hilfe der Andrückbürsten 212 gelegt wird. Das Gewebe wandert sodann mit diesen Gurten durch den Schlitz 220 & hindurch in das Gehäuse 201, durch die Wärmebehandlungszone 204 und durch den Schlitz 22J α am Austrittsende des Gehäuses hindurch. Das Gewebe 214 wird von den endlosen Nadelbändern 211 sodann mit Hilfe der Abhebewalze 213 abgenommen und danach zum Wikkel2i5 aufgewickelt. Die endlosen Gurte 211 wer-

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den vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 33 bis 132 m in der Minute bewegt. Der Wärmebehandlungsgasstrom wird auf einer Temperatur von 204 bis 246⁰ C gehalten und durch die Führungen 208 und 208 α in die Kammern 202 und 202 a mit Hilfe des Ventilators 205 getrieben. Die Düsengeschwindigkeit und die Propellerwirkung werden so aufeinander abgestimmt, daß der Gasstrom mit einer Geschwindigkeit von 122 bis 1220 m in der Minute auf das Gewebe auftrifft. Die Einwirkungsdauer der Wärmeverfestigungstemperatur bewegt sich in den Grenzen von 1 bis 10 Sekunden.

Der Kasten 217 dient ebenso wie der Kasten 119 der Fig. 8 zum Zuführen des Gewebes im schlaffen Zustand, um eine unzulässige Spannung als Ergebnis des Schrumpfens während der Wärmebehandlung zu vermeiden.

Beim Durchgang des Gewebes durch die Kühlzone 223 α zwischen den Düsenfiächen der Kamera 224 und 224 a hindurch, wird das Kühlmedium vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit von den Ventilatoren 227 und 227 a durch die Düsen 225 und 225 α hindurch getrieben und trifft auf die beiden Flächen des durchlaufenden Gewebes 214, um bei dem Auslaß 222 α wieder auszutreten.

Die Vorrichtungen nach Fig. S und 12 eignen sich vorteilhaft für lose gewebte Stoffe, insbesondere Tricot. Insbesondere ist es wesentlich, daß die Wärmeverfestigung durchgeführt wird, während das Gewebe über die ganze Breite gleichmäßig gestrafft wird, um ein verschiedenes Schrumpfen und die Bildung von unebenen Geweben zu vermeiden. Um beste Ergebnisse zu erzielen, ist es erforderlich, das Gewebe vor Eintritt in die Wärmebehandlungszone nicht nur leicht durchhängen zu lassen, sondern auch die Entfernung zwischen den Trägern eines jeden Paares der endlosen Nadelbänder so einzustellen, daß auch in der Breite während der Wärmebehandlung des Gewebes eine Schrumpfung stattfinden kann.

Fig. 13 bis 15 zeigen eine Vorrichtung für fertige Textilstücke, z.B. Damenstrümpfe. Mit 301 ist bei dieser Vorrichtung ein Gehäuse nebst einem Aufbau zur Aufnahme einer Ventilatoranordnung bezeichnet. Das Gehäuse ist oben, unten und an den Seiten durch Wände 302 geschlossen. Zwei keilförmig gestaltete Gaserhitzungskammern 311 und 311a weisen Düsen 312 und 312a für hohen Geschwindigkeitsaustritt auf. Sie befinden sich im Gehäuse 301 und bilden zwischen den Düsenaustrittsflächen die Wärmebehandlungszone 310. Der auf der Welle 306 angeordnete Ventilator 307 ist vom Gehäuse 330 umgeben; darunter sind Kammern 308 und 308 a abgeteilt, die zu den Kammern 311 und 311a führen. Durch Leitungen 304 und 304 a hindurch strömt das Gas in die Gasbrenner 303 und 303 a. Träger 309 für eine Vielzahl von Strümpfen sitzen auf Bolzen 318, die sich an einer endlosen, in Schienen 320 auf den Trägern 321 gleitenden Kette 319 befinden.

In eine Kühlkammer 340, die sich am Ausgangsende der Vorrichtung befindet, ist der Ventilator mit seinem Gehäuse 342 untergebracht, von dem unterteilte Führungen 343 und 343 α zu zwei keilförmig gestalteten Kühlkammern 344 führen. Diese sind ähnlich den Kammern 311 und 311a gebaut, nur mit dem Unterschied, daß sie kürzer sind. Eine Trennwand 345 teilt das Gehäuse in eine Kammer zur Wärmebehandlung und in eine Kühlkammer. An der Kühlkammer ist ein Exhaustor 346 angeschlossen.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung bei der Vorrichtung der Fig. 13 bis 15 werden die fertiggestellten Teile, z. B. Damenstrümpfe, über die Träger gezogen, die die Vorrichtung durchlaufen. Die Träger 318 befinden sich an einer endlosen Kette, so daß sie nach Verlassen der Vorrichtung wieder zum Eingang zurückgeführt werden. Ein Mann setzt die fertigen Teile, wie z. B. Strümpfe, auf die in die Vorrichtung eintretenden Träger, während ein anderer die Strümpfe nach ihrer Wärmeverfestigung von diesen nach Austritt aus der Vorrichtung abnimmt. Auch hier ist wieder die Geschwindigkeit von 32 bis 131 m in der Minute einzuhalten und die Zeitdauer des Durchlaufens in der Wärmebehandlungszone von ι bis 10 Sekunden. Auch hier soll die Auftreffgeschwindigkeit des Gases zwischen etwa 120 und 1220 m/Min, variieren. Das erhitzte Gas durchläuft innerhalb des Gehäuses 301 infolge der entsprechenden Führungen einen Kreislauf. Die Temperatur des Gases in der Wärmebehandlungszone beträgt etwa 204 bis 246⁰ C.

Nach Passieren der Wärmebehandlungszone 310 wird die Kühlkammer 340 durchlaufen. Hierbei gelangt vom Ventilator angetriebene Frischluft durch die Führungen 343 und 343 α hindurch in die unterteilten Kühlkammern 344, von wo kühlende Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Düsen 350 hindurch auf beide Seiten des Gewebes bzw. der fertigen Stücke (Strümpfe) dringt. Die Kühlluft tritt durch den Exhaustor 346 hindurch aus. Es wurde nun als vorteilhaft gefunden, die in die Wärmebehandlungszone führenden Düsen und auch die Düsen der Kühlkammer in einen Winkel von 45° zur Bewegungsbahn des zu behandelnden Gutes zu richten. Obgleich Luft das bevorzugte Wärmebehandlungsgas darstellt, ist es möglich und zeitweilig ratsam, bei gewissen Bedingungen auch ein anderes Gas, vorzugsweise ein inertes Gas, als Wärmemedium zu verwenden. Dies ist besonders dort empfehlenswert, wo· besondere Tönungen oder Schattierungen zu Wärmeoxydation neigen, wobei ine Verschlechterung der Tönung durch Verwendung eines nicht oxydierenden Wärmemediums vermieden werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zum Heißfixieren von unter Verwendung synthetischer Fäden oder Fasern hergestellten Textilerzeugnissen, bei dem das Textilgut bis auf Temperaturen, die etwa 5 bis 25⁰ C unter der jeweiligen Schmelztemperatur des zu fixierenden Gutes liegen, mittels Aufleiten eines heißen Gasstromes über die ganze

Breite des ununterbrochen geförderten Textilgutes erhitzt wird, worauf anschließend eine Kühlung des Textilgutes erfolgt, dadurch ge kennzeichnet, daß der Gasstrom im Kreislauf geführt und mit Auftreffgeschwindigkeiten von mindestens 2 m/Sek. während einer kurzen Zeitdauer (von etwa 1 bis 10 Sekunden), beides von dem jeweils zu fixierenden Textilgut abhängig, auf das Gut aufgeblasen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Einrichtungen:

a) in einer Fixierkammer ist als transportierender Träger für das heißzufixierende textile Flächengebilde mindestens eine wandernde Unterstützungsfläche aus wärmeleitendem Material angeordnet,

b) Düsensätze sind zum gleichmäßigen Beschicken der Fixierkammer mit dem Heißgasstrom vorgesehen,

c) Leitungen, aus denen der Heißgasstrom zur Erwärmung des transportierenden Trägers auf dessen Unterseite geleitet wird, führen zur Unterseite des Trägers,

d) Leitungen, aus denen der Heißgasstrom durch Düsen auf das textile Flächengebilde gleichmäßig geblasen wird, führen zu der dem Träger abgewandten Seite des zu fixierenden Gutes,

e) unmittelbar hinter der Fixierkammer ist eine Kühlkammer zum Abkühlen des erhitzten hindurchlaufenden textlien Flächengebildes angeordnet,

. f) die Fixierkammer ist für die Führung des Gasstromes im Kreislauf ausgebildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der transportierende Träger für das heißzufixierende textile Flächengebilde eine hohle Walze ist, in deren Innerem Leitbleche angeordnet sind, durch die der Heißgasstrom gleichmäßig auf die Innenumfangfläche der das heißzufixierende textile Flächengebilde transportierenden Walze verteilt wird.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschlitze im wesentlichen parallel zur Walzenachse verlaufen und daß Leitbleche angeordnet sind, die den Gasstrom gleichmäßig verteilt den Düsen und der Innenumfangsfiäche der das heißzufixierende textile Flächengebilde transportierenden Walze zuführen.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise zwei, hohle, drehbare Walzen zum Transportieren des heißzufixierenden textlien Flächengebildes in der Fixierkammer gelagert sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transportierenden Träger mit Formen für vorgeformte textile Flächengebilde, z. B. Strümpfe, versehen und daß zu beiden Seiten der Bewegungsbahn des Trägers Düsensätze für den auf die wandernden textlien Flächengebilde aufzublasenden Heißgasstrom angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 741 057, ^2^ 736, 026, 650 257, 641 089, 622 029, 475 744, 322, 279 444, 255 022, 92 032, 21 864;

britische Patentschriften Nr. 565180, 430909, 106;

USA.-Patentschriften Nr. 2 199 411, 2364404,

2365931;

Zeitschrift »American Dyestuff Reporter«, 14. Januar 1946, S. 38 bis 42;

Zeitschrift »The Dyer«, 24. Oktober 1947, S. 443 bis 446;

Zeitschrift »Rayon Textile Monthly«, Januar 1947, S. 75;

Druckschrift »Textile Processing, General« vom 6. April 1946, S. 9,01 bis 9,04, der Firma Du Pont (Nylon Technical Service).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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