EP0324941B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Textilgut - Google Patents
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- EP0324941B1 EP0324941B1 EP88120614A EP88120614A EP0324941B1 EP 0324941 B1 EP0324941 B1 EP 0324941B1 EP 88120614 A EP88120614 A EP 88120614A EP 88120614 A EP88120614 A EP 88120614A EP 0324941 B1 EP0324941 B1 EP 0324941B1
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B1/00—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
- D06B1/02—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating by spraying or projecting
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- D06B5/12—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length
Definitions
- the invention is based on a method for treating textile goods according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method according to the preamble of claim 27.
- preparation and finishing agents are applied to textile goods, which are available in the packing or clip-on system, after dyeing, in a subsequent treatment step, the textile goods being used in a sealable or open container that is connected to a circulating device connected.
- the system is then filled with the treatment liquor, which is composed essentially of water and the agent which is intended to cause the treatment of the textile goods, the chemical, physical / mechanical or surface properties being influenced.
- the water serves, at least in the course of the further treatment process, only to distribute the treatment agent evenly in the textile body formed by the textile material, by pressing it through the textile body by means of the circulating device under pressure.
- This known method is in need of improvement, since after the actual refinement process a renewed wet treatment is required and for this purpose the entire liquor volume has to be brought to the treatment temperature by means of heating devices, which has to be kept constant for a given treatment time so that the desired adsorptive binding of the product is achieved the textile body.
- the known method is unfavorable from an environmental point of view because large amounts of water have to be mixed with the treatment agents necessary for the treatment and, depending on the absorption behavior of the treatment agents, some of them end up in the waste water.
- the device for performing the method is characterized according to the invention by the features of claim 23.
- the treatment of textile goods is to be understood to mean any influence on the textile goods with the exception of drying in order to change the chemical, the physical-mechanical or the surface properties, as is the case, for example, when applying finishing agents and other preparations.
- the treatment agents required for this are not carried out in the new process Water, but transported with the help of a gas stream to and through the textile material to be treated, the gas stream also ensuring the uniformity and uniform distribution of the treatment agent in the textile material or the textile body formed by it.
- the treatment agent is added to the gas stream in finely divided form, so that an aerosol is formed which then penetrates the textile body.
- the resulting aerosol has a very low viscosity, low drive power is sufficient to be able to press the aerosol through the textile body and the distribution of the treatment agent in the textile body is supported.
- the specific heat of gas is lower than that of water, which means that less energy is required to achieve and maintain the necessary working temperatures. It may even be possible to dispense with special heating devices, since the compression effect of the circulating device for the gas ensures the necessary temperature increase.
- only a very small amount of wastewater is produced in the new process, namely only in accordance with the moisture removed in the textile body or the amount of water that is necessary to generate and maintain the aerosol.
- the gas stream for treating the textile material can be the same as that used for drying the textile material, so that a gradual drying of the textile material is achieved simultaneously during the actual treatment. In the simplest case, air is used for this.
- composition of the gas stream with the finely divided treatment agent changes before the flow through the textile material through precipitation on the tube and boiler walls and after the outlet from the textile body the treatment agent is separated from the gas stream, this separated treatment agent can expediently be added in finely divided form on the one hand to reduce the pollution of the wastewater and on the other hand to use the treatment agent more economically.
- the flow direction through the textile body is reversed at least once during the entire treatment time, so that the treatment agent can penetrate into the textile body from both sides.
- a textile body which can be flowed through in a particularly favorable manner is obtained if the textile material is wound onto carriers, preferably in the form of coils, which can be plugged onto material carriers in pressure vessels of pressure dryers in a known manner.
- carriers preferably in the form of coils, which can be plugged onto material carriers in pressure vessels of pressure dryers in a known manner.
- Stable operation of the treatment process at the lowest possible temperatures is achieved if the regulation of the temperature is regulated exclusively by changing the cooling after reaching a specified temperature value.
- the desired fine distribution of the treatment agent can be achieved very easily by spraying with water, the treatment agent optionally being emulsified with water beforehand.
- the addition of the treatment agent can be kept constant during the entire process time or can be changed according to a program, depending on how the migration of the treatment agent proceeds in the textile body.
- This regulated or controlled addition of the treatment agent also includes an impulse addition.
- the device for carrying out the method is preferably a pressure drying system with a pressure vessel which receives the textile material and which contains a gas routing device which is connected to a gas circulation device outside the boiler via lines.
- a gas routing device which is connected to a gas circulation device outside the boiler via lines.
- one of the lines contains a device for the finely divided addition of treatment agents, through which the gas circulating in the system flows.
- the device for finely distributed addition of the treatment agent is expediently arranged behind the compressor.
- an inside / outside or an outside / inside flow can be achieved in the textile body, which leads to a particularly uniform distribution of the finishing agent even in thick textile bodies in a relatively short time.
- Fig. 1 is a system 1 for the simultaneous treatment and drying of textile goods, such as fabrics, knitwear, threads, yarns, ridges and the like. illustrated.
- the system 1 is constructed similarly to a through-flow pressure drying system and has a pressure vessel 3 which can be closed with a cover 2.
- a material carrier 4 onto which textile articles 5 can be attached.
- These textile goods 5 are, for example, bobbins or spools of yarn, crests, knits, fabrics, knitted fabrics and the like, which are attached in a known manner to slip spindles, not shown.
- the material carrier 4 is essentially hollow and fluidly connected to a switchable pipe section 6, which can optionally be connected in a sealed manner with its free end to a boiler connection 8 or a boiler connection 9; it acts like a multi-way valve.
- a gas circulation device 11 is connected outside the pressure vessel 3, which contains a line section 12 which connects the connection 8 with an inlet side 13 of a heat exchanger 14 serving as a cooler, from which the inflow via line 12 Air can flow out through an outlet 15.
- the cooler 14 also contains a schematically indicated pipe coil 16 through which a cooling medium flows and which is connected at one end via a continuously adjustable valve 17 to a source (not shown) for the cooling medium.
- the flow rate of the cooling medium flowing through the coil 16 can be continuously changed in this way from zero to a maximum value in order to achieve different cooling effects.
- a water separator 19 connects to the cooling device 14 via a line section 18, the inlet 21 of which is fed from the line 18 and the outlet 22 of which is connected to a line section 23 leading away.
- the liquid separator 19 contains a drain line 25, which can be closed via a condensate drain 24, for drawing off accumulated liquid.
- the air circulating in the system 1 flows from the liquid separator 19 to a suction side 26 of a compressor 27, the pressure or outlet side 28 of which feeds a line section 29.
- the line section 29 connects the outlet or pressure side 28 to an inlet 31 of an atomizer device 32, which is connected with its outlet 33 via a line section 34 to the boiler connection 9.
- a pipeline 36 opens into the atomizer device 32 and is used to supply a liquid or emulsion to be atomized or atomized from a supply (not shown).
- the amount of liquid or emulsion supplied, which serves as a treatment agent to act on the textile article, is controlled by means of a controllable valve 37.
- two pipelines 41 and 42 which can be shut off via solenoid valves 38 and 39, open into the line section 12, of which the pipeline 42 leads to a compressed air source, not shown, while the line 41 if necessary, leads outside through a filter.
- the entire system 1 is controlled by a schematically indicated control device 43, the individual electrical connecting lines between the control device 43 and the various valves are omitted from the drawing for the sake of clarity.
- liquid In the event that liquid accumulates undesirably in the pressure vessel 3, it contains a depression 47 in its base, from which the excess liquid can be disposed of via a line 48.
- the disposal line 48 is shut off via a condensate drain 49 to prevent compressed air from escaping.
- the system described is operated as follows: The wet textile material is introduced into the pressure vessel with the material carrier 4 with the cover 2 open.
- the columns formed by the textile body 5 are secured on the material carrier 4 in a known manner by head closures and are closed in terms of flow, so that medium which flows through the pressure vessel 3 during operation of the system 1 must inevitably flow through the textile body 5.
- the cover 2 is closed and the central control device 43 is activated. If not yet done, this causes all taps and valves to close before opening valve 39 in order to allow compressed air to flow into the system 1 circuit.
- the control device 43 After reaching a desired air pressure, for example 7 bar, the control device 43 shuts off the valve 39. Before the system 1 is charged with compressed air, the control device 43 has switched on the compressor 27, which has immediately started working in the circuit of the system 1 contained air to circulate, the textile body 5 is first dewatered mechanically due to the air pressed through it. The water in the pores of the textile body 5 is pressed out by the air, which the compressor 27 presses via the line 34 into the pressure vessel 3. The circulated air passes through the connection 9 into the interior of the pressure vessel 3 and from there as an outside / inside flow through the textile body 5 into the interior of the material carrier 4. Another flow path for the air does not exist within the pressure vessel 3.
- the air flowing out of the textile body 5 has pressed out the water and reaches the connection 8 via the line section 6, from where the air reaches the liquid separator 19 via the line 12 through the initially switched off cooling device 14.
- the water that is carried along is separated off there.
- the air largely freed of water is finally sucked in again on the suction side 26 of the compressor 27 and fed to the pressure vessel 3.
- the control device 43 uses the temperature sensor 44 to determine whether a predetermined temperature has been exceeded on the upstream side to the textile body 5, it opens the valve 37, as a result of which a treatment agent flows in a metered manner into the atomizer device 32 via the line 36.
- the amount of the treatment agent supplied is determined, for example, by calibrating an atomizer nozzle or a throttle or else a metering pump, so that there is a predetermined admixture of the treatment agent to the air flow that passes through the atomizer device 32.
- the treatment agent is in flowable form and, after its atomization or atomization in the atomizer device 32, together with the air flowing through it, an aerosol is produced which is now passed through the textile body 5 under pressure.
- the treatment agent for example a finishing agent, a preparation or some other finishing product, which acts on the textile body 5, is transported exclusively by the circulating air in this method.
- the central control device 43 In order to prevent the temperature in the system 1 from increasing further over time, the central control device 43 increasingly begins to open the controllable valve 17 so that cooling medium can flow through the cooling device 14 in order to remove the moist and cool down warm air so far that after the compressor 27 the air has a desired temperature at the measuring location of the thermometer 44.
- the dew point When the outflowing air is cooled, the dew point is possibly fallen below and the water is partially separated from the air, which it has absorbed when flowing through the textile body 5.
- the system 1 described achieves the air temperature after reaching a predetermined limit value exclusively by regulating the cooling device 14, the air entering the textile body 5 has a relatively high saturation, which prevents overdrying in the textile body 5 during the treatment process as a result of the flowing through warm air arise.
- the central control device 43 switches the line 6 from the port 8 to the port 9.
- the circulating air will now occur as an inside / outside flow in the textile body 5 and preferably supply the treatment agent to the inner regions of the textile body 5.
- the central control device 43 switches off the supply of the treatment agent by closing the valve 37.
- the treatment agent is evenly distributed in the textile body 5 by the moist air flowing through it and at the same time the remaining residual moisture is removed from the air flowing through, in order to be separated as liquid water in the liquid separator 19 after cooling the air below the dew point on the cooling device 14. Falling below a specified temperature difference between the two temperature measuring devices 44 and 45 is a sign of the achievement of a desired degree of drying.
- the control device 43 will then shut down the compressor 27 and release the pressure from the system 1 by opening the valve 38.
- the lid 2 can now be opened and the textile body 5 can be removed.
- thermodynamic behavior of the system 1 is described below using a cherry tree diagram according to FIG. 2.
- the temperature in the line section 34 that is to say between the outlet 28 of the compressor 27 and the connection 9 of the boiler 2 remained essentially constant.
- This constant temperature can also be achieved by introducing large amounts of water by means of the treatment agent in that the treatment agent is heated to a correspondingly high temperature. Otherwise, any cooling of the compressed air by the treatment agent is insignificant, since the temperature is not measured at the outlet of the compressor 27, but before the connection 9 of the boiler 2.
- the new method has considerable advantages in that two process steps, namely the application of treatment agent and drying, can be carried out virtually simultaneously.
- FIG. 2 The operating state after the system 1 has been charged to 7 bar and a steam supply has been switched on is illustrated in FIG. 2 in a heat diagram 51.
- the air is first heated polytropically by the compressor 27 without changing the water content, as a section 52 shows.
- the air has a lower degree of saturation but a higher temperature with a constant water content.
- the air can both be further heated and additionally moistened, as can be seen in a section 53.
- the air thus set in its physical values flows through the textile body 5, cooling itself while absorbing water while flowing through the textile body 5.
- the textile body 5 has a non-hygroscopic material and that the cooling limit temperature is actually reached, ie the air which flows out of the textile body 5 is actually saturated and cannot absorb any further water at the given temperature. Their saturation content ⁇ is one.
- the water absorption with simultaneous cooling is illustrated in the diagram 51 by a section 54.
- Temperature is cooled down in order to condense out the excess water so that it can be separated in the subsequent water separator 19 before the air is fed again to the suction side 26 of the compressor 27.
- the heat diagram 51 therefore follows in section 55 of the saturation curve.
- control valve 17 is regulated to a predetermined maximum value via the central regulating and control device 43, so that a significant cooling effect that is close to the maximum value is achieved.
- the system 1 remains until the regulating and control device measures a temperature in the circuit which is above a predetermined limit value via the temperature sensor 44. As soon as this limit value is exceeded, the regulating and control device 43 switches off a steam supply which arises, as a result of which a further supply of heat to the circuit is switched off. At the same time, the regulating and control device 43 regulates the coolant flow in the cooling device 14 by appropriately closing the control valve 17, to the extent that the temperature increase in the air at the compressor 27 between the inlet and outlet sides 26, 28 becomes greater than that Lowering of temperature, which occurs due to the water absorption in the textile body 5 and the cooling on the cooling device 14. This results in a triangular heat diagram 56 shown in FIG.
- the speed at which the shift in the heat diagram occurs depends on how the regulating and control device 43 adjusts the control valve 17. The further it is closed, the less coolant can flow through the coil 16 and the less the air flowing out of the winding body 5 is cooled before it is supplied to the compressor 27 again. There is therefore a more or less rapid temperature increase in the circuit.
- This operating state is maintained until a further temperature limit is exceeded, which the regulating and control device 43 in turn determines with the help of the temperature sensor 44 in the line section 34. As soon as this limit value is exceeded, regulation takes place via the regulating and control device 43 the way that the temperature in the line section 34, ie at the entrance of the textile body 5 is kept constant. Without changing the output of the compressor 27, this regulation is achieved exclusively by changing the control valve 17 and thus the cooling effect of the cooling device 14.
- This operating state of the system 1 is illustrated by state diagrams 61 and 61 '.
- the regulating and control device 41 can start a humidification device. If the amount of water absorbed by the air is equal to that Is the amount of water that is separated on the water separator 29, the textile body 5 is finally no more water removed, but the process remains stationary. Since there are no other energy sources other than the power of the compressor 24, only a relatively small amount of heat needs to be removed from the cooling device 14 as well, which is why the system works overall in a cost and energy saving manner, although it remains controllable overall.
- the state diagrams 61 and 61 'according to FIG. 2 can also be seen that the temperature at the outlet of the textile body 5 can be used as a criterion for the dried state. With increasing drying of the textile body 5, the temperature of the air flowing out of the textile body 5 increases. In order to detect the dried state, the temperature sensor 45 is provided in the line section 12.
- the pressure in the system can, for example, be reduced from 7 bar to 5 bar, as shown in FIG. 3.
- the state diagram is also shifted to the right, at the same time the degree of saturation of the air at the entrance to the textile body 5 increases despite the air temperature in the line section 34 being kept constant.
- the system 1 shown also allows operation with a constant degree of saturation of the air entering the textile body 5 if, instead of the temperature sensor 44, a humidity sensor is used.
- the system 1 is regulated by the regulating and control device 43 in such a way that on the upstream side of the textile body 5 the air has a constant degree of saturation, for example 0.5, over the entire operating period.
- a cooling phase begins by gradually reducing the air temperature in the line section 8, which is accomplished by increasing the cooling effect on the cooling device 14.
- the reference variable with which the measured value occurring at the temperature measuring device 44 is constantly compared in order to change the control valve 17 is changed in accordance with a desired predetermined program within the regulating and control device 43.
- the system 1 remains controllable, the operation taking place at a low power level.
- FIG. 5 shows a further variant of the system 1 according to FIG. 1 in order to have additional intervention and control options in the process.
- the same reference numerals are used below without further explanation.
- a metering pump 71 which can be optionally switched on and off by the control device in order to selectively suck the treatment agent in appropriate quantities from a storage container 72 and to atomize it at the outlet of the line 36.
- the outlet of the line 36 is, as before, in the atomizer device 32, in which a water line 73 also opens, in order to additionally spray water in the atomizer unit 32.
- the line 73 is to be shut off by a controlled valve 74 or to be opened to a greater or lesser extent in order to adjust the quantity on the one hand and the droplet size on the other hand.
- a steam supply device 76 in the line 29, which allows steam to be supplied to the air circulated in the system 1 via a line 77 which is connected to a steam generator (not shown) and by means of a valve 78 can be shut off by the control device 43.
- the system 1 from FIG. 5 differs from that according to FIG. 1 by a series of measures in order to return treatment agents which have deposited at different points in the system 1 to the storage container 72.
- a return line 79 is provided, which opens into the reservoir 72 and is connected via valves 81 and 82 to the outlet 25 of the liquid separator 19 and the sump 47 of the pressure vessel 3.
- a bypass 83 is also provided, which on the one hand opens into the line section 12 and is connected to the pressure vessel 3 at its other end.
- the bypass 83 can optionally be closed by means of a valve 84; it is used to clean the pressure vessel of treatment agents.
- Such a type of conditioning is required, for example, if it is assumed that the textile body is dry and the treatment agent to be applied requires a greater moisture content in order to achieve adequate migration.
- the system 1 is started in the same manner as described above, but the central control device 43 first opens the valve 78 before the treatment agent is added in order to allow steam to flow into the system. This achieves two things: First, the temperature of the air circulating in the system increases, and moisture is also added to the textile. It is also advisable to blow in steam when it is only a matter of reaching the working temperature as quickly as possible so that the treatment agent can be added as soon as possible.
- control device 43 shuts off the valve 78 in order to immediately start the metering pump 71.
- the treatment agent is now atomized so that it is distributed in the textile body 5 with the aid of the circulating air.
- Excess and / or treatment agent deposited on the walls of the pressure vessel 3 or the circulating device 11 collects, for example, either in the liquid separator 19 or the sump 47 and can be returned to the reservoir 72 by opening the corresponding valves 81, 82 via the line 79 which the metering pump 71 is supplied.
- the aqueous product batch introduced via the metering pump for example based on cation-active softening or preparation, is used in a batch amount of 10 to 15 liters per 100 kg of textile material with a predetermined, from the desired product order in percent by weight, based on the dry textile fabric weight, the amount of product of the finishing agent entered evaporates part of the water in the superheated air stream, thereby lowering its temperature.
- a continuous flow heater 85 with control valve 86 is switched so that the treatment agent is isothermally distributed in the air flow.
- water spraying via the control valve 54, with which the greasy emulsion coating is applied is recommended after the product application the steel parts of the material carrier are washed off, whereas the preparation application in the textile body is not impaired.
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Description
- Die Erfindung geht aus von einem verfahren zum Behandeln von Textilgut entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 27.
- Das Aufbringen von Präparations- und Avivagemitteln auf Textilgut, welches im Pack- oder Aufstecksystem vorliegt, erfolgt in den meisten Fällen nach dem Färben, in einer dieser Veredelung nachgeschalteten Behandlungsstufe, wobei das Textilgut in einem verschließbaren oder offenen Behälter eingesetzt ist, der an eine Umwälzeinrichtung angeschlossen ist. Sodann wird die Anlage mit der Behandlungsflotte gefüllt, die sich im wesentlichen aus Wasser und demjenigen Mittel zusammensetzt, das die Behandlung des Textilgutes hervorrufen soll, wobei auf die chemische Beschaffenheit, die physikalisch/mechanische Beschaffenheit oder die Oberflächenbeschaffenheit eingewirkt wird. Bei diesem bekannten Verfahren dient das Wasser zumindest im Verlauf des weiteren Behandlungsprozesses nur dazu, das Behandlungsmittel gleichmäßig in dem von dem Textilgut gebildeten Textilkörper zu verteilen, indem es mittels der Umwälzeinrichtung unter Druck durch den Textilkörper hindurchgepreßt wird.
- Dieses bekannte Verfahren ist verbesserungsbedürftig, da nach dem eigentlichen Veredelungsvorgang eine nochmalige Naßbehandlung erforderlich ist und hierzu das gesamte Flottenvolumen durch Heizeinrichtungen auf die Behandlungstemperatur zu bringen ist, die bei Erreichen für eine vorgegebene Behandlungszeit konstant zu halten ist, damit die gewünschte adsorptive Bindung des Produktes mit dem Textilkörper erfolgt.
- Außerdem ist das bekannte Verfahren aus umwelttechnischer Sicht ungünstig, weil große Mengen Wasser mit dem für die Behandlung notwendigen Behandlungsmittel versetzt werden müssen und je nach dem Aufziehverhalten der Behandlungsmittel ein Teil von ihnen in das Abwasser gelangt.
- Aus der EP-A-0208 563 ist es bekannt, den Textilkörper mit Luft zwangsweise zu durchströmen und dabei dem Luftstrom das Präparationsmittel in zerstäubter Form zuzugeben. Darüber hinaus enthält die Literaturstelle keine Angaben über die einzuhaltenden Prozeßbedingungen.
- Aus der BE-A-89 88 26 ist es bekannt, den als Spule vorliegenden Textilkörper um seine Längsachse rotieren zu lassen und das Präparationsmittel als Aerosol in den Innenraum der Spule einzusprühen. Das Präparationsmittel soll sodann aufgrund der Zentrifugalkraft durch die Spule hindurchtransportiert werden.
- Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem in einem Textilkörper gleichmäßig Avivage- oder andere Präparationsmittel verteilt werden können, ohne eine Flotte in flüssiger Form zu verwenden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 23 gekennzeichnet.
- Im folgenden soll unter Behandlung von Textilgut jede Einwirkung auf das Textilgut mit Ausnahme des Trocknens gemeint sein, um die chemische, die physikalischmechanische oder die Oberflächenbeschaffenheit zu verändern, wie dies beispielsweise beim Aufbringen von Avivage und anderen Präparationen der Fall ist. Die hierzu notwendigen Behandlungsmittel werden bei dem neuen Verfahren nicht durch Wasser, sondern mit Hilfe eines Gasstromes zu dem zu behandelnden Textilgut hin und durch dieses hindurchtransportiert, wobei auch der Gasstrom zur Vergleichmäßigung und gleichmäßigen Verteilung des Behandlungsmittels in dem Textilgut bzw. dem von ihm gebildeten Textilkörper sorgt. Das Behandlungsmittel wird zu diesem Zweck in feiner Verteilung dem Gasstrom zugegeben, damit ein Aerosol entsteht, das dann den Textilkörper durchdringt. Da das entstehende Aerosol eine sehr kleine Viskosität hat, genügen geringe Antriebsleistungen, um das Aerosol durch den Textilkörper hindurchpressen zu können und es wird die Verteilung des Behandlungsmittels im Textilgutkörper unterstützt. Außerdem ist die spezifische Wärme von Gas kleiner als von Wasser, womit auch hier weniger Energie benötigt wird, um die notwendigen Arbeitstemperaturen zu erzielen und aufrechtzuerhalten. Gegebenenfalls sind dabei sogar besondere Heizeinrichtungen entbehrlich, da die Kompressionswirkung der Umwälzeinrichtung für das Gas für die notwendige Temperaturerhöhung sorgt. Schließlich fällt bei dem neuen Verfahren auch nur eine sehr geringe Abwassermenge an, nämlich nur entsprechend der im Textilkörper abgeführten Feuchte bzw. derjenigen Wassermengen, die zum Erzeugen und Aufrechterhalten des Aerosols notwendig sind.
- Der Gasstrom zum Behandeln des Textilgutes kann derselbe sein, der auch zum Trocknen des Textilgutes verwendet wird, so daß während der eigentlichen Behandlung gleichzeitig eine allmähliche Trocknung des Textilgutes erreicht wird. Im einfachsten Falle wird hierzu Luft verwendet.
- Wenn sich die Zusammensetzung des Gasstromes mit dem fein verteilten Behandlungsmittel vor der Durchströmung des Textilgutes durch Niederschlaq an den Rohr- und Kesselwandungen ändert und nach dem Austritt aus dem Textilkörper das Behandlungsmittel aus dem Gasstrom abgeschieden wird, kann zweckmäßigerweise dieses abgeschiedene Behandlungsmittel erneut fein verteilt zugegeben werden, um einerseits das Abwasser weniger zu belasten und andererseits sparsamer mit dem Behandlungsmittel umzugehen.
- Um bei dicken Textilkörpern möglichst rasch eine gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmittels zu erhalten, wird die Strömungsrichtung durch den Textilkörper während der gesamten Behandlungszeit wenigstens einmal umgekehrt, damit von beiden Seiten das Behandlungsmittel in den Textilkörper eindringen kann.
- Ein besonders günstig zu durchströmender Textilkörper wird erhalten, wenn das Textilgut auf Träger, vorzugsweise in Gestalt von Spulen, aufgewickelt wird, die in bekannter Weise auf Materialträger in Druckkessel von Drucktrocknern aufgesteckt werden können. Bei dieser Anordnung läßt sich besonders leicht eine Außen-/Innenströmung oder eine Innen-/Außenströmung einstellen, die für eine gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmittels und eine gleichmäßige Durchströmung des Textilkörpers sorgt.
- Ein stabiler Betrieb des Behandlungsprozesses bei möglichst niedrigen Temperaturen wird erreicht, wenn die Regelung der Temperatur spätestens nach Erreichen eines festgelegten Temperaturwertes ausschließlich durch Veränderung der Kühlung geregelt wird.
- Hierdurch lassen sich, verglichen mit einer Regelung bei der Heizeinrichtung, deutlich niedrigere, Prozeßtemperaturen erreichen, wodurch einerseits weniger Energie benötigt und andererseits das Textilgut geschont wird.
- Die gewünschte Feinverteilung des Behandlungsmittels läßt sich sehr einfach durch Verdüsen mit Wasser erreichen, wobei vorher das Behandlungsmittel gegebenenfalls mit Wasser emulgiert werden kann. Die Zugabe des Behandlungsmittels kann während der gesamten Prozeßzeit konstant gehalten werden oder entsprechend einem Programm verändert werden, je nach dem, wie die Migration des Behandlungsmittels in dem Textilkörper verläuft. Diese geregelte oder gesteuerte Zugabe des Behandlungsmittels beinhaltet auch eine impulsweise Zugabe.
- Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist bevorzugt eine Drucktrocknungsanlage mit einem das Textilgut aufnehmenden Druckkessel, der eine Gasführungseinrichtung enthält, die außerhalb des Kessels über Leitungen mit einer Gasumwälzeinrichtung verbunden ist. Zusätzlich ist in einer der Leitungen eine Vorrichtung zum fein verteilten Zugeben von Behandlungsmitteln enthalten, die von dem in der Anlage zirkulierenden Gas durchströmt ist.
- Da bei der Durchströmung des Textilkörpers eine angenähert adiabatische Erwärmung an der Umwälzeinrichtung auftritt, läßt sich eine Schädigung des Textilgutes infolge zu hoher Prozeßtemperaturen durch die Verwendung eines Kühlers verhindern, der in dem Kreislauf angeordnet ist.
- Um den Verdichter der Gasumwälzeinrichtung möglichst wenig mit Aerosol zu belasten, ist die Vorrichtung zum fein verteilten Zugeben des Behandlungsmittels zweckmäßigerweise hinter dem Verdichter angeordnet.
- Mit Hilfe einer Umschalteinrichtung kann in dem Textilkörper wahlweise eine Innen-/Außen-oder eine Außen-/Innenströmung erzielt werden, was in relativ kurzer Zeit zu einer besonders gleichmäßigen Verteilung des Veredelungsmittels auch in dicken Textilkörpern führt.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung ,
- Fig. 2 bis 4
- unterschiedliche Wärmediagramme der Anlage nach Fig. 1 in Kirschbaumdiagrammen und
- Fig. 5
- die Anlage nach Fig. 1 mit verschiedenen Rückführungsvorrichtungen für abgeschiedenes Behandlungsmittel.
- In Fig. 1 ist eine Anlage 1 zum gleichzeitigen Behandeln und Trocknen von Textilgut, wie Gewebe, Maschenware, Fäden, Garne, Kammzüge u.dgl. veranschaulicht. Die Anlage 1 ist ähnlich einer Durchströmdrucktrocknungsanlage aufgebaut und weist einen mit einem Deckel 2 verschließbaren Druckkessel 3 auf. In dem Druckkessel 3 befindet sich ein Materialträger 4, auf den Textilgutkörper 5 aufgesteckt werden können. Diese Textilgutkörper 5 sind beispielsweise Spulen oder Wickel aus Garn, Kammzügen, Gestricken, Geweben, Gewirken u.dgl., die in bekannter Weise auf nicht dargestellte Aufsteckspindeln aufgesteckt sind. Der Materialträger 4 ist im wesentlichen hohl und strömungsmaßig mit einem umschaltbaren Rohrleitungsstück 6 verbunden, das wahlweise mit seinem freien Ende mit einem Kesselanschluß 8 Oder einem Kesselanschluß 9 abgedichtet in Verbindung gebracht werden kann; es wirkt wie ein Mehrwegehahn. An die beiden Anschlüsse 8 und 9 des Druckkessels 3 ist außerhalb des Druckkessels 3 eine Gasumwälzeinrichtung 11 angeschlossen, die einen Leitungsabschnitt 12 enthält, der den Anschluß 8 mit einer Einlaßseite 13 eines als Kühler dienenden Wärmetauschers 14 verbindet, aus dem die über die Leitung 12 zuströmende Luft über einen Auslaß 15 abströmen kann. Der Kühler 14 enthält ferner eine von einem Kühlmedium durchströmte , schematisch angedeutete Rohrschlange 16, die an einem Ende über ein kontinuierlich verstellbares Ventil 17 an eine nicht veranschaulichte Quelle für das Kühlmedium angeschlossen ist. Der Mengenfluß des Kühlmediums, der durch die Rohrschlange 16 hindurchströmt, läßt sich auf diese Weise von null an bis zu einem maximalen Wert kontinuierlich verändern, um unterschiedliche Kühlwirkung zu erzielen.
- An die Kühleinrichtung 14 schließt sich über einen Leitungsabschnitt 18 ein Wasserabscheider 19 an, dessen Einlaß 21 aus der Leitung 18 gespeist wird und dessen Auslaß 22 an einen wegführenden Leitungsabschnitt 23 angeschlossen ist. An seiner tiefsten Stelle enthält der Flüssigkeitsabscheider 19 eine über einen Kondensatableiter 24 verschließbare Abflußleitung 25 zum Abziehen angesammelter Flüssigkeit. Von dem Flüssigkeitsabscheider 19 strömt die in der Anlage 1 zirkulierende Luft zu einer Saugseite 26 eines Verdichters 27, dessen Druck- oder Auslaßseite 28 einen Leitungsabschnitt 29 speist. Der Leitungsabschnitt 29 verbindet die Auslaß- oder Druckseite 28 mit einem Einlaß 31 einer Zerstäubereinrichtung 32, die mit ihrem Auslaß 33 über einen Leitungsabschnitt 34 mit dem Kesselanschluß 9 verbunden ist. In die Zerstäubereinrichtung 32 mündet eine Rohrleitung 36, über die aus einem nicht dargestellten Vorrat eine zu verdüsende oder zu zerstäubende Flüssigkeit oder Emulsion zugeführt wird. Die Menge der zugeführten Flüssigkeit oder Emulsion, die als Behandlungsmittel dazu dient, auf den Textilgutkörper einzuwirken, wird mittels eines regelbaren Ventils 37 gesteuert.
- Zum Aufladen des Kreislaufs der Anlage 1 mit Druckluft bzw. zum Entleeren am Ende des Prozesses münden in den Leitungsabschnitt 12 zwei über Magnetventile 38 und 39 absperrbare Rohrleitungen 41 und 42, von denen die Rohrleitung 42 zu einer nicht dargestellten Druckluftquelle führt, während die Leitung 41 gegebenenfalls über ein Filter ins Freie führt.
- Die gesamte Anlage 1 wird über eine schematisch angedeutete Steuerungseinrichtung 43 gesteuert, wobei die einzelnen elektrischen Verbindungsleitungen zwischen der Steuerungseinrichtung 43 und den verschiedenen Ventilen der Übersichtlichkeit halber aus der Zeichnung weggelassen sind. Gleiches gilt für die Verbindungsleitung zu Fernthermometern 44, 45 und 46, die die Temperatur in dem Leitungsabschnitt 34, also auf der Anströmseite des Textilkörpers 5 in dem Leitungsabschnitt 12 und damit auf der Abströmseite des Textilkörpers 5 und in der Leitung 18 vor der Saugseite 26 des Verdichters 27 messen.
- Für den Fall, daß sich in dem Druckkessel 3 unerwünschterweise Flüssigkeit ansammelt, enthält dieser in seinem Boden eine Vertiefung 47 , aus der über eine Leitung 48 die überschüssige Flüssigkeit entsorgt werden kann. Die Entsorgungsleitung 48 ist über einen Kondensatableiter 49 gegen Druckluftaustritt abgesperrt.
- Der Betrieb der beschriebenen Anlage geschieht folgendermaßen: Das nasse Textilgut wird bei geöffnetem Deckel 2 mit dem Materialträger 4 in den Druckkessel eingebracht. Die von dem Textilkörper 5 gebildeten Säulen sind auf dem Materialträger 4 in bekannter Weise durch Kopfverschlüsse gesichert und strömungsmäßig verschlossen, so daß Medium, das durch den Druckkessel 3 beim Betrieb der Anlage 1 hindurchströmt, zwangsläufig durch den Textilkörper 5 hindurchströmen muß. Nach dem Einfahren des Materialträgers 4 wird der Deckel 2 geschlossen und die zentrale Steuerungseinrichtung 43 aktiviert. Diese veranlaßt, soweit noch nicht geschehen, das Schließen sämtlicher Hähne und Ventile, ehe sie das Ventil 39 öffnet, um Druckluft in den Kreislauf der Anlage 1 einströmen zu lassen.
- Nach Erreichen eines gewünschten Luftdrucks, beispielsweise 7 bar, veranlaßt die Steuerungseinrichtung 43 das Absperren des Ventiles 39. Vor dem Aufladen der Anlage 1 mit Druckluft ist durch die Steuerungseinrichtung 43 der Verdichter 27 eingeschaltet worden, der sogleich begonnen hat, die in dem Kreislauf der Anlage 1 enthaltene Luft umzuwälzen, wobei zunächst der Textilkörper 5 infolge der durch ihn hindurchgepreßten Luft mechanisch entwässert wird. Das in den Poren des Textilkörpers 5 hafende Wasser wird von der Luft herausgedrückt, die der Verdichter 27 über die Leitung 34 in den Druckkessel 3 hineinpreßt. Die umgewälzte Luft gelangt über den Anschluß 9 in den Innenraum des Druckkessels 3 und von dort als Außen-/Innenströmung durch den Textilkörper 5 hindurch in das Innere des Materialträgers 4. Ein anderer Strömungsweg für die Luft existiert innerhalb des Druckkessels 3 nicht. Die aus dem Textilkörper 5 abströmende Luft hat das Wasser herausgedrückt und gelangt über den Leitungsabschnitt 6 zu dem Anschluß 8, von wo aus die Luft über die Leitung 12 durch die zunächst abgeschaltete Kühleinrichtung 14 zu dem Flüssigkeitsabscheider 19 gelangt. Das mitgenommene Wasser wird dort abgeschieden. Die weitgehend von Wasser befreite Luft wird schließlich an der Saugseite 26 des Verdichters 27 erneut angesaugt und dem Druckkessel 3 zugeführt.
- Da die zentrale Steuerungseinrichtung 43 nach Erreichen eines festgelegten Drucks in dem oben beschriebenen Kreislauf der Anlage 1 das Ventil 39 geschlossen hat, wird in der Anlage 1 die enthaltene Luft nunmehr in einem geschlossenen Kreislauf geführt.
- Aufgrund des Strömungswiderstandes, den der Textilkörper 5 darstellt, tritt mehr oder weniger schnell eine Erwärmung der umgewälzten Luft ein, da sie in dem Verdichter 27 angenähert adiabatisch erwärmt wird. Sobald mit Hilfe des Temperaturfühlers 44 die Steuerungseinrichtung 43 das Überschreiten einer festgelegten Temperatur auf der Anströmseite zu dem Textilkörper 5 feststellt, öffnet sie das Ventil 37, wodurch dosiert ein Behandlungsmittel über die Leitung 36 in die Zerstäubereinrichtung 32 einströmt. Die Menge des zugeführten Behandlungsmittels wird beispielsweise durch Kalibrierung einer Zerstäuberdüse oder einer Drossel oder auch einer Dosierpumpe festgelegt, damit sich eine festgelegte Zumischung des Behandlungsmittels zu dem Luftmengenstrom ergibt, der die Zerstäubereinrichtung 32 passiert. Das Behandlungsmittel liegt in fließfähiger Form vor und läßt nach seiner Zerstäubung oder Verdüsung in der Zerstäubereinrichtung 32 zusammen mit der durchströmenden Luft ein Aerosol entstehen, das nun durch den Textilkörper 5 unter Druck hindurchgeleitet wird. Das Behandlungsmittel, beispielsweise eine Avivage, eine Präparation oder sonst ein Ausrüstprodukt, das auf den Textilkörper 5 einwirkt, wird bei diesem Verfahren ausschließlich von der zirkulierenden Luft transportiert.
- Um zu verhindern, daß sich im Laufe der Zeit die Temperatur in der Anlage 1 weiter erhöht, beginnt die zentrale Steuerungseinrichtung 43 zunehmend das steuerbare Ventil 17 zu öffnen, damit Kühlmedium durch die Kühleinrichtung 14 hindurchfließen kann, um die aus dem Textilkörper 5 abfließende feuchte und warme Luft so weit herunterzukühlen, daß nach dem Verdichter 27 an dem Meßort des Thermometers 44 die Luft eine gewünschte Temperatur hat. Beim Kühlen der abströmenden Luft wird gegebenenfalls der Taupunkt unterschritten und das Wasser aus der Luft teilweise abgeschieden, das sie bei der Durchströmung des Textilkörpers 5 aufgenommen hat.
- Da die beschriebene Anlage 1 die Lufttemperatur nach Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes ausschließlich durch Regelung der Kühleinrichtung 14 bewerkstelligt, weist die in den Textilkörper 5 eintretende Luft eine verhältnismäßig hohe Sättigung auf, was verhindert, daß in dem Textilkörper 5 im Verlauf des Behandlungsprozesses Übertrocknungen infolge der durchströmenden warmen Luft entstehen.
- Nachdem die Luft eine Zeit lang in der beschriebenen Weise geströmt ist, wobei ständig Behandlungsmittel in der Zerstäubereinrichtung 32 zugegeben wurde, wird von der zentralen Steuereinrichtung 43 die Leitung 6 von dem Anschluß 8 auf den Anschluß 9 umgeschaltet. Die zirkulierende Luft wird jetzt als Innen-/Außenströmung in dem Textilkörper 5 auftreten und bevorzugt die innenliegenden Bereiche des Textilkörpers 5 mit dem Behandlungsmittel versorgen.
- Nachdem auch diese Betriebsphase lange genug angehalten hat, schaltet die zentrale Steuerungseinrichtung 43 die Zufuhr des Behandlungsmittels durch Schließen des Ventiles 37 ab. In der sich jetzt anschließenden Betriebsphase wird das Behandlungsmittel in dem Textilkörper 5 von der durchströmenden feuchten Luft gleichmäßigverteilt und gleichzeitig wird die verbliebene Restfeuchte von der durchströmenden Luft herausgeschafft, um nach Kühlung der Luft unter den Taupunkt an der Kühleinrichtung 14 als flüssiges Wasser in dem Flüssigkeitsabscheider 19 abgeschieden zu werden. Das Unterschreiten einer festgelegten Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperaturmeßeinrichtungen 44 und 45 ist ein, Zeichen für das Erreichen eines gewünschten Trocknungsgrades.
- Die Steuerungseinrichtung 43 wird daraufhin den Verdichter 27 stillsetzen und durch Öffnen des Ventiles 38 den Druck aus der Anlage 1 ablassen. Der Deckel 2 kann nun geöffnet und der Textilkörper 5 entfernt werden.
- Das thermodynamische Verhalten der Anlage 1 ist nachstehend anhand eines Kirschbaumdiagramms nach Fig. 2 bebeschrieben. Um das Verständnis zu vereinfachen, wurde dabei, angenommen, daß von dem Behandlungsmittel wenig Wasser zugeführt wird, so daß die Temperatur in dem Leitungsabschnitt 34, also zwischen dem Ausgang 28 des Verdichters 27 und dem Anschluß 9 des Kessels 2 im wesentlichen konstant bleibt. Diese konstante Temperatur läßt sich auch beim Einbringen größerer Mengen Wassers mittels des Behandlungsmittels dadurch erreichen, daß das Behandlungsmittel auf eine entsprechend hohe Temperatur aufgeheizt wird. Im übrigen ist jedoch eine eventuelle Abkühlung der verdichteten Luft durch das Behandlungsmittel unbedeutend, da die Temperatur nicht am Ausgang des Verdichters 27, sondern vor dem Anschluß 9 des Kessels 2 gemessen wird.
- Es ist ferner angenommen, daß gleichzeitig mit dem Aufbringen des Behandlungsmittels auf den Textilkörper 5 der Textilkörper 5 getrocknet wird, um die insgesamt notwendige Behandlungszeit zu verkürzen. Insofern hat das neue Verfahren erhebliche Vorteile, als zwei Prozeßschritte, nämlich das aufbringen von Behandlungsmittel und das Trocknen quasi gleichzeitig ausgeführt werden können.
- Der Betriebszustand nach dem Aufladen der Anlage 1 auf 7 bar und dem Einschalten einer Dampfzufuhr ist in Fig. 2 in einem Wärmediagramm 51 veranschaulicht. Wie zu erkennen ist, wird die Luft von dem Verdichter 27 zunächst ohne Veränderung des Wasseranteils polytropisch erwärmt, wie dies ein Abschnitt 52 zeigt. Am Ausgang des Verdichters 24 hat die Luft bei konstantem Wassergehalt einen geringeren Sättigungsgrad, jedoch eine erhöhte Temperatur. Durch Dampfzufuhr an einer nicht gezeigten Dampfzufuhreinrichtung kann die Luft sowohl weiter angewärmt als auch zusätzlich angefeuchtet werden, wie dies ein Abschnitt 53 erkennen läßt. Die so in ihren physikalischen Werten eingestellte Luft strömt durch den Textilkörper 5 hindurch, wobei sie sich unter gleichzeitiger Wasseraufnahme während, der Durchströmung des Textilkörpers 5 abkühlt. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß der Textilkörper 5 ein nicht hygroskopisches Material aufweist und tatsächlich die Kühlgrenztemperatur erreicht wird, d.h. die Luft, die aus dem Textilkörper 5 abströmt, ist tatsächlich gesättigt und kann bei der gegebenen Temperatur kein weiteres Wasser aufnehmen. Ihr Sättigungsgehalt φ beträgt eins. Die Wasseraufnahme bei gleichzeitiger Abkühlung ist in dem Diagramm 51 durch einen Abschnitt 54 veranschaulicht. Die gesättigte, aus dem Textilkörper 5 abströmende Luft gelangt über die Leitung 12 zu der Kühleinrichtung 14, an der sie längs der Sättigungskurve für φ = 1 bei 7 bar auf eine niedrigere Temperatur heruntergekühlt wird, um das überschüssige Wasser auszukondensieren, damit es im nachfolgenden Wasserabscheider 19 abgeschieden werden kann, ehe die Luft erneut der Saugseite 26 des Verdichters 27 zugeführt wird. Das Wärmediagramm 51 folgt deswegen in dem Abschnitt 55 der Sättigungskurve.
- Um dieses Wärmediagramm zu erreichen, ist über die zentrale Regel- und Steuereinrichtung 43 das Stellventil 17 auf einen vorgegebenen Größtwert aufgeregelt, damit eine nennenswerte, nahe an dem Maximalwert liegende Kühlwirkung zustandekommt.
- In diesem Betriebszustand bleibt die Anlage 1 bis über den Temperaturfühler 44 die Regel- und Steuereinrichtung eine Temperatur in dem Kreislauf mißt, die über einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Sobald dieser Grenzwert überschritten ist, schaltet die Regel- und Steuereinrichtung 43 eine entstehende Dampfzufuhr ab, wodurch eine weitere Wärmezufuhr zu dem Kreislauf abgeschaltet wird. Gleichzeitig regelt die Regel- und Steuereinrichtung 43 den Kühlmittelstrom in der Kühleinrichtung 14 durch entsprechendes Schließen des Stellventiles 17 zurück, und zwar so weit, daß die Temperaturerhöhung der Luft an dem Verdichter 27 zwischen der Einlaß- und der Auslaßseite 26, 28 größer wird als die Temperaturabsenkung, die durch die Wasseraufnahme im Textilkörper 5 und der Kühlung an der Kühleinrichtung 14 zustandekommt. Es entsteht auf diese Weise ein in Fig. 2 gezeigtes dreieckförmiges Wärmediagramm 56 mit einem senkrecht aufsteigenden Ast 57 und einem in Richtung auf die Sättigungskurve abfallenden, ebenfalls geraden Ast 58 sowie einem Abschnitt 59, der längs der Sättigungskurve für φ = 1 verläuft. Da der Abschnitt 59 kürzer ist als der Abstand der Schnittpunkte der Kurvenabschnitte 57 und 58 mit der Sättigungskurve für φ = 1, tritt eine weitere Erhöhung der Lufttemperatur ein. Das Diagramm 56 verschiebt sich deswegen längs der Sättigungskurve für φ = 1 allmählich nach rechts in dem Kirschbaum-Diagramm, was durch weitere Diagramme 56' und 56'' veranschaulicht ist.
- Die Geschwindigkeit, mit der die Verschiebung des Wärmediagramms auftritt, ist davon abhängig, wie die Regel- und Steuereinrichtung 43 das Stellventil 17 einstellt. Je weiter es geschlossen ist, umso weniger Kühlmittel kann durch die Rohrschlange 16 hindurchströmen und umso weniger wird die aus dem Wickelkörper 5 abströmende Luft gekühlt, ehe sie dem Verdichter 27 erneut zugeführt wird. Es entsteht deswegen eine mehr oder weniger schnelle Temperaturerhöhung in dem Kreislauf. Dieser Betriebszustand wird so lange beibehalten, bis eine weitere Temperaturgrenze überschritten wird, die die Regel- und Steuereinrichtung 43 wiederum mit Hilfe des Temperaturfühlers 44 in dem Leitungsabschnitt 34 ermittelt.Sobald dieser Grenzwert überschritten ist, setzt über die Regel- und Steuereinrichtung 43 eine Regelung in der Weise ein, daß die Temperatur in dem Leitungsabschnitt 34,d.h. am Eingang des Textilkörpers 5, konstant gehalten wird. Ohne Veränderung der Leistung des Verdichters 27 wird diese Regelung ausschließlich durch Veränderung des Stellventiles 17 und damit der Kühlwirkung der Kühleinrichtung 14 erreicht. Dieser Betriebszustand der Anlage 1 ist durch Zustandsdiagramme 61 und 61' veranschaulicht.
- Wie die Zustandsdiagramme erkennen lassen, arbeitet die gesamte Anlage mit konstanter Lufttemperatur auf der Zuströmseite zu dem Textilkörper 5. Dadurch, daß die Temperaturerhöhung der trocknenden Luft ausschließlich durch die Wirkung des Verdichters 27 erfolgt und notwendigerweise der Wasserentzug mit Hilfe einer Taupunktskondensation zustandekommt, ist die relative Feuchte der Luft auf der Zuströmseite zu dem Textilkörper 5 verhältnismäßig hoch, da die Temperaturerhöhung, die ausschließlich durch die polytropische Kompressionswirkung des Verdichters 27 zustandekommt, relativ niedrig ist. Dennoch bleibt der Prozeß regelbar, indem einfach durch die Regel- und Steuereinrichtung 43 die Wirkung der Kühleinrichtung 14 beeinflußt wird. Auf diese Weise werden auch selbsttätig die Änderungen des Strömungswiderstandes in dem Textilkörper 5 mit berücksichtigt, denn mit abnehmender Feuchte in dem Textilkörper 5 ändern sich der Strömungswiderstand und damit die Kompressionswirkung des Verdichters 27 Die Folge ist eine geringere Temperaturerhöhung, weshalb entsprechend die Kühlwirkung auf seiten der Kühleinrichtung 14 nachgeregelt wird, um zu verhindern, daß das Zustandsdiagramm im Kirschbaum-Diagramm längs der Kurve für φ = 1 nach links sich wegbewegt.
- Trotz konstant gehaltener Eintrittstemperatur für die Luft an dem Wickelkörper 5 und einem relativ hohen Wasseranteil in der trocknenden Luft erfolgt ein ständiger Wasserentzug, der die notwendigen hohen Trocknungsgrade zuläßt.
- Wenn ein konstanter stationärer Betrieb gewünscht ist, bei dem dem Textilkörper 5 kein weiteres Wasser entzogen wird, kann von der Regel- und Steuereinrichtung 41 eine Befeuchtungseinrichtung in Gang gesetzt werden. Wenn die hierbei von der Luft aufgenommene Wassermenge gleich der Wassermenge ist, die am Wasserabscheider 29 abgeschieden wird, wird dem Textilkörper 5 schließlich kein weiteres Wasser mehr entzogen, sondern der Prozeß bleibt stationär. Da außer der Leistung des Verdichters 24 keine weiteren Energiequellen vorhanden sind, braucht auch von der Kühleinrichtung 14 nur eine verhältnismäßig geringe Wärme entzogen zu werden, weshalb die Anlage insgesamt kosten- und energiesparend arbeitet, obgleich sie insgesamt regelbar bleibt.
- Den Zustandsdiagrammen 61 und 61' nach Fig. 2 kann darüber hinaus auch entnommen werden, daß die Temperatur am Ausgang des Textilkörpers 5 als Kriterium für den getrockneten Zustand herangezogen werden kann. Mit zunehmender Trocknung des Textilkörpers 5 steigt nämlich die Temperatur der Luft an, die aus dem Textilkörper 5 abströmt. Um den getrockneten Zustand zu erfassen, ist in dem Leitungsabschnitt 12 der Temperaturfühler 45 vorgesehen.
- Wenn im Verlauf des Trocknungsvorganges die Reduktion des Durchströmwiderstandes des Textilkörpers 5 zu einem Überschreiten des zulässigen Betriebspunktes des Verdichters 27 führt, kann, wie Fig. 3 zeigt, der Druck in dem System beispielsweise von 7 bar auf 5 bar reduziert werden. Hierdurch verschiebt sich das Zustandsdiagramm ebenfalls nach rechts, gleichzeitig erhöht sich der Sättigungsgrad der Luft am Eintritt in den Textilkörper 5 trotz konstant gehaltener Lufttemperatur in dem Leitungsabschnitt 34.
- Wie Fig. 4 zeigt, ist mit der gezeigten Anlage 1 auch ein Betrieb bei konstantem Sättigungsgrad der in den Textilkörper 5 eintretenden Luft möglich, wenn anstelle des Temperaturmeßfühlers 44 ein Feuchtemeßfühler eingesetzt wird. Die Anlage 1 wird in diesem Falle von der Regel- und Steuereinrichtung 43 so eingeregelt, daß an der Anströmseite des Textilkörpers 5 die Luft einen über den gesamten Betriebszeitraum konstanten Sättigungsgrad, beispielsweise 0,5, aufweist. Im weiteren Verlauf der Trocknung würde allmählich das Wärmediagramm nach links in Richtung auf kleineren Wassergehalt längs der Sättigungskurve φ = 1 wandern.
- Nachdem der gewünschte Trocknungsgrad des Textilkörpers 5 erreicht ist, beginnt eine Abkühlphase, indem allmählich die Lufttemperatur in dem Leitungsabschnitt 8 zurückgeregelt wird, was durch Erhöhen der Kühlwirkung an der Kühleinrichtung 14 bewerkstelligt wird. Zu diesem Zweck wird innerhalb der Regel- und Steuereinrichtung 43 die Führungsgröße,mit der ständig der an der Temperaturmeßeinrichtung 44 auftretende Meßwert verglichen wird, um das Stellventil 17 zu verändern, entsprechend einem gewünschten vorgegebenen Programm verändert.
- In jedem Falle bleibt die Anlage 1 regelbar, wobei der Betrieb auf einem niedrigen Leistungsniveau stattfindet.
- In Fig. 5 ist eine weitere Variante der Anlage 1 nach Fig. 1 veranschaulicht, um zusätzliche Eingriffs- und Regelmöglichkeiten im Prozeß zu haben. Soweit es sich um Baueinheiten der Anlagenteile handelt, die bereits in Fig. 1 dargestellt und in diesem Zusammenhang erläutert sind, sind nachfolgend dieselben Bezugszeichen ohne weitere Erklärung verwendet.
- In Fig. 5 befindet sich in der Leitung 36 für das Behandlungsmittel anstelle des Ventiles 37 eine durch die Steuerungseinrichtung wahlweise ein- und ausschaltbare Dosierpumpe 71, um wahlweise in entsprechenden Mengen das Behandlungsmittel aus einem Vorratsbehälter 72 anzusaugen und am Auslaß der Leitung 36 zu zerstäuben. Der Auslaß der Leitung 36 befindet sich, wie vorher, in der Zerstäubereinrichtung 32, in der zusätzlich noch eine Wasserleitung 73 mündet, um in der Zerstäubereinheit 32 zusätzlich Wasser zu verdüsen. Die Leitung 73 ist durch ein gesteuertes Ventil 74 abzusperren oder mehr oder weniger weit zu öffnen, um einerseits die Menge und andererseits die Tröpfchengröße einzustellen. Zwischen der Zerstäubereinheit 32 und dem Verdichter 27 befindet sich in der Leitung 29 noch eine Dampfzufuhreinrichtung 76, die es gestattet, der in der Anlage 1 umgewälzten Luft Dampf über eine Leitung 77 zuzuführen, die mit einem nicht veranschaulichten Dampfgenerator verbunden ist und mittels eines Ventiles 78 von der Steuereinrichtung 43 absperrbar ist.
- Ferner unterscheidet sich die Anlage 1 aus Fig. 5 von der nach Fig. 1 durch eine Reihe von Maßnahmen, um Behandlungsmittel, das sich an unterschiedlichen Stellen der Anlage 1 niedergeschlagen hat, in den Vorratsbehälter 72 zurückzuführen. Zu diesem Zweck ist eine Rücklaufleitung 79 vorgesehen, die in den Vorratsbehälter 72 mündet und über Ventile 81 und 82 mit dem Ablaß 25 des Flüssigkeitsabscheiders 19 sowie dem Sumpf 47 des Druckkessels 3 verbunden ist.
- Schließlich ist noch ein Bypaß 83 vorgesehen, der einerseits in den Leitungsabschnitt 12 einmündet und an seinem anderen Ende an den Druckkessel 3 angeschlossen ist. Der Bypaß 83 ist mittels eines Ventiles 84 wahlweise zu schließen; er dient dem Reinigen des Druckkessels von Behandlungsmittel.
- Mit der in Fig. 5 gezeigten Anlage 1 ist es möglich, einen Textilkörper 5, der in den Druckkessel 2 eingesetzt ist, durch Öffnen des Ventiles 78 und Einblasen von Dampf in den Luftkreislauf hinsichtlich der Gutsfeuchte und der Temperatur so zu konditionieren, daß für den anschließenden Behandlungsvorgang die gewünschten Voraussetzungen bestehen.
- Eine solche Art von Konditionierung ist beispielsweise erforderlich, wenn von einem trockenen Textilkörper ausgegangen wird und das aufzubringende Behandlungsmittel zum Erzielen einer hinreichenden Migration eine größere Gutsfeuchte erfordert. In diesen Fall wird die Anlage 1 in der gleichen Weise, wie vorher beschrieben, in Gang gesetzt, jedoch öffnet die zentrale Steuerungseinrichtung 43 vor der Zugabe des Behandlungsmittels zunächst das Ventil 78, um Dampf in die Anlage einströmen zu lassen. Hierdurch wird zweierlei erreicht: Erstens erhöht sich die Temperatur der in der Anlage zirkulierenden Luft und außerdem wird dem Textilgut Feuchte zugeführt. Das Einblasen von Dampf ist auch dann angebracht, wenn es nur darum geht, möglichst schnell die Arbeitstemperatur zu erreichen, um sobald wie möglich mit der Zugabe des Behandlungsmittels beginnen zu können.
- Nachdem die gewünschten Betriebsparameter erreicht sind, sperrt die Steuerungeinrichtung 43 das Ventil 78 ab, um umgehend die Dosierpumpe 71 in Gang zu setzen. Es wird jetzt, wie eingangs beschrieben, das Behandlungsmittel fein zerstäubt, damit es mit Hilfe der zirkulierenden Luft im Textilkörper 5 verteilt wird.
- Sollte hierbei im Laufe des Behandlungsvorganges die Temperatur zu hoch ansteigen oder die Gutsfeuchte zu stark abnehmen, da das in der Zerstäubungseinrichtung 32 entstehende Aerosol weniger Wasser aufweist als an dem Abscheider 19 abgeschieden wird, kann durch Öffnen den Ventiles 74 zusätzlich Wasser in den Kreislauf eingegeben werden.
- Überschüssiges und/oder an den Wänden des Druckkessels 3 oder der Umwälzeinrichtung 11 abgeschiedenes Behandlungsmittel sammelt sich beispielsweise entweder in dem Flüssigkeitsabscheider 19 oder dem Sumpf 47 und kann durch Öffnen der entsprechenden Ventile 81, 82 über die Leitung 79 in den Vorratsbehälter 72 zurückgeschafft werden, aus dem die Dosierpumpe 71 versorgt wird.
- Da bei dem Trockungsprozeß mit gleichzeitigem Produktauftrag an der Saugseite 26 des Verdichters 27 in der Regel ein mit Wasserdampf gesättigter Luftstrom vorliegt, ergibt sich ein auf der Druckseite 28 von der Druckerhöhung des Verdichters und vom statischen Überdruck abhängiger, überhitzter Gaszustand.
- Bei Konstanthaltung der damit verbundenen Temperatur, und zwar durch die Regelung des Kühlers 14, wird mit dem über die Dosierpumpe eingeführten wässrigen Produktansatz, z.B. auf Basis einer kationaktiven Avivage oder Präparation in einer Ansatzmenge von 10 bis 15 Liter pro 100 kg Textilgut mit einer vorgegebenen, vom gewünschten Produktauftrag in Gewichtsprozent, bezogen auf das trockene Textilgutgewicht, eingegebenen Produktmenge des Avivagemittels ein Teil des Wassers in dem überhitzten Luftstrom verdampft, wodurch sich dessen Temperatur absenkt. Für eine Konstanthaltung der am Druckstutzen 28 vorliegenden Lufttemperatur, und zwar als wirksame Eintrittstemperatur in den Textilkörper, wird zwischen der Dosierpumpe und der Einspritzdüse ein Durchlauferhitzer 85 mit Regelventil 86 geschaltet, so daß isotherm das Behandlungsmittel in den Luftstrom verteilt wird. Insbesondere bei Paraffinemulsionen, bei denen kein Aufziehvorgang zum textilen Substrat vorliegt, sondern eine Verteilung, die aufgrund der Verdampfung des Wassers mit der gleichzeitigen Trocknung des Textilkörpers begünstigt wird, empfiehlt sich nach dem Produktauftrag eine Wasserverdüsung über das Regelventil 54,mit der der fettige Emulsionsbelag auf den Stahlteilen des Materialträgers abgewaschen wird, wogegen der Präparationsauftrag im Textilkörper aber nicht beeinträchtigt wird.
- Mit der beschriebenen Anordnung ist es auch möglich, aus dem Textilkörper 5 etwa noch vorhandene Reste von vorausgehenden Behandlungen auszuspülen. Dazu wird, bevor der Avivageauftrag erfolgt, reines Wasser durch Öffnen des Ventiles 74 in den Gasstrom eingeführt. Das dabei entstehende wasserhaltige Aerosol nimmt beim Durchströmen des Textilkörpers die unerwünschten Reste aus dem Textilkörper 5 mit. Es versteht sich, daß die Wassermenge nach den Gesichtspunkten einer besonders guten Spülung dimensioniert wird und deswegen unter Umständen erheblich höher liegt als beim Auftrag des Behandlungsmittels. Dennoch ist der Wasserverbrauch vergleichsweise geringer als bei der Spülung in einem Wasserbad.
Claims (26)
- Verfahren zum Aufbringen von Behandlungsmitteln, wie Avivage- oder anderen Präparationsmitteln auf Textilgut, wie Gewebe, Maschenware, Fäden, Garne, Kammzüge und dergl.,bei dem ein anfänglich zumindest angefeuchtetes Textilgut von einem in einem geschlossenen Kreislauf strömenden Gasstrom zwangsdurchströmt wird,
bei dem dem Gasstrom das Behandlungsmittel in feiner Verteilung zugegeben wird, derart, daß der Gasstrom das Behandlungsmittel trägt und transportiert,
bei dem das Behandlungsmittel ausschließlich mit Hilfe des Gasstromes zu dem Textilgut hin und über das bzw. in dem Textilgut verteilt wird,
bei dem überschüssiges Behandlungsmittel mit Hilfe des Gasstromes von dem Textilgut weggeschafft wird,
bei dem als Gasstrom ein dem Trocknen des Textilgutes dienender Gasstrom verwendet wird, derart, daß das Textilgut gleichzeitig getrocknet und behandelt wird, wobei die Erwärmung des Gasstromes ausschließlich durch die Kompressionswirkung eines Verdichters zustandekommt,
bei dem in dem Gasstrom vor und hinter dem Textilgut ein statischer Druck herrscht, der über dem atmosphärischen Druck liegt, und
bei dem der Gasstrom strömungsmäßig hinter dem Textilgut gekühlt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut vor dem Aufbringen des Behandlungsmittels naß ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Behandlungsmittel, das aus dem von dem Textilgut abströmenden Gasstrom abgeschieden wird, vor dem Eintritt in das Textilgut erneut in feiner Verteilung zugegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Gasstromes durch das Textilgut während der Behandlungszeit wenigstens einmal umgekehrt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut zum Zwecke der Durchströmung mit dem Gasstrom auf einem oder mehrere Träger aufgewickelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das als Träger Spulen verwendet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut in einem Kessel angeordnet wird, der strömungsmäßig mit einer Gasumwälzeinrichtung verbunden ist, mittels derer der Gasstrom durch das Textilgut aufrechterhalten wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Gasstroms an der Eintrittsseite in das Textilgut entsprechend einer Führungsgröße geregelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur nach Erreichen eines festgelegten Wertes ausschließlich durch Regelung der Kühlung geregelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsgröße während der Behandlungszeit im wesentlichen konstant ist.
- Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsgröße während der Behandlungszeit gemäß einem festgelegten Programm ändert.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom im Kreis geführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel zum Zweck der feinen Verteilung in dem Gasstrom verdüst wird.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verdüsen Wasser oder Wasserdampf verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel vor der feinen Verteilung in dem Gasstrom in Gestalt einer wässrigen Emulsion oder einer kolloidalen Lösung aufbereitet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel dem Gasstrom gesteuert oder in Abhängigkeit von einer Führungsgröße geregelt zugegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des dem Gasstrom zugegebenen Behandlungsmittels über die Behandlungszeit konstant gehalten wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des dem Gasstrom zugegebenen Behandlungsmittels zumindest gegen Ende der Behandlungszeit allmählich oder in Stufen vermindert wird.
- Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gasstrom zumindest während eines Intervalls der Behandlungszeit zusätzlich Wasser in flüssiger oder dampfförmiger Form zugegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe des Behandlungsmittels in den Gasstrom erst beginnt, nachdem in dem Textilgut ein festgelegter Feuchtewert erreicht ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel isotherm zugegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Behandlungsmittels auf das Textilgut das Textilgut mit in dem Gasstrom zerstäubten Wasser gespült wird, wobei das Wasser von dem Gasstrom transportiert wird.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen das zu behandelnde Textilgut (5) aufnehmenden Druckkessel (3) aufweist, der eine Gasführungseinrichtung (4, 6) enthält, die außerhalb des Kessels (3) über Leitungen (12, 18, 23, 29, 34) mit einer Gasumwälzeinrichtung (11, 27) verbunden ist und die zusammen mit dem Kessel (3) ein geschlossenes System darstellt, daß in einem Leitungsabschnitt (2, 18), der den Druckkessel (3) mit der Gasumwälzeinrichtung (27) verbindet, ein Kühler (14) sowie ein Flüssigkeitsabscheider (19) angeordnet sind und daß in einer der Leitungen (29, 34) die von dem in der Vorrichtung (1) zirkulierenden Gas durchströmt ist, eine Einrichtung (32) zum fein verteilten Zugeben von Behandlungsmittel enthalten ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasumwälzeinrichtung ein Verdichter (27) ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (32) zum Zugeben des Behandlungsmittels zwischen dem Verdichter (27) und. dem Druckkessel (3 ) angeordnet ist.
- Vorrichtung, nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung (6 ) vorhanden ist, um in dem Druckkessel (3 ) an dem Textilgut (5) wahlweise eine Außen-/Innen- oder eine Innen-/Außenströmung zu erzeugen.
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