EP1713968B1

EP1713968B1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von textilen materialien in schlauchform, beispielsweise rundgestricke

Info

Publication number: EP1713968B1
Application number: EP03789139A
Authority: EP
Inventors: Hartmut Hellwich; Joachim Labude
Original assignee: Suchy Textilmaschinenbau GmbH
Current assignee: Suchy Textilmaschinenbau GmbH
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: AU2003293770A1; WO2005052241A1; ATE395454T1; DE50309861D1; EP1713968A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Behandlung von textilen Materialien in Schlauchform, beispielsweise Rundgestricke, durch Aufbringen von Chemikalien, Textilhilfsmitteln, Farbstoffen oder dergleichen mittels Flüssigkeitsbad in einem Horizontalchassis und anschließendem Entwässern zum Einstellen eines definierten Feuchtigkeitsgehalts in dem textilen Material, wobei die textile Materialbahn über eine Walzenanordnung kontinuierlich im Flüssigkeitsbad geführt wird, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 12.
Verfahren zur Behandlung von textilen Materialien im Sinne einer kontinuierlichen Applikation von Chemikalien, Textilhilfsmitteln und Farbstoffen in einem Trocken-in-Nass- oder aber auch in einem Nass-in-Nass-Prozess gehören zum Stand der Technik. Einerseits besteht die Möglichkeit, textile Flächen in breiter Form kontinuierlich mit einem Minimalauftragssystem zu behandeln oder andererseits in einem Chassis mit Flotte zu tränken und anschließend durch ein Entwässerungssystem auf einen definierten Feuchtigkeitsgehalt zu bringen. Textile Flächen in Schlauchform, z.B. Rundgestricke, werden entweder im Vollbad oder mit Schlauchquetschen behandelt. Bei Schlauchquetschen besteht ein wesentlicher Nachteil darin, dass applizierte Appreturmittel und Farbstoffe unzureichend in das Textilgut hinein diffundieren. Auch sind die Entwässerungseffekte schlecht. Wird durch eine Druckerhöhung ein verbesserter Entwässerungseffekt erreicht, entstehen unerwünschte Bugfalten, welche einen meist irreversiblen Qualitätsmangel zur Folge haben. Ein verminderter Flottenaustausch bei Nass-in-Nass-Applikationen und ein hohes Konzentrationsgefälle zwischen Badansatzkonzentration und Badnachsatzkonzentration im Chassis der Schlauchquetsche erhöhen die Gefahr einer nicht gleichmäßigen Produktqualität über die Partielänge. Direkt während des Entwässerns erfolgen im vorhandenen Walzenspalt unerwünschte Längsdehnungen, eine Reduzierung der Warenbreite und eine gleichzeitige Kompression des Textilgutes. Vorhandene Lufteinschlüsse werden in der Quetschfuge nicht wesentlich minimiert.
Es wurden deshalb Lösungen vorgeschlagen, die der Beseitigung von Bugfalten aus Rundgestricken nach der Schlauchquetsche dienen. Auch gehört es zum Stand der Technik, ein Quetschen der Schlauchware im ausgebreiteten Zustand vorzunehmen. Aus E. Rothweiler, Melliand Textilberichte 4/1979, Seite 341 ff., ist eine Vakuum-Imprägnierung vorbekannt, wobei in dem erwähnten Artikel im einzelnen auf die notwendige Warenvorbehandlung und den Färbeprozess eingegangen wird.
Der dort beschriebene Tubetex Padrol-Foulard wird speziell für das kontinuierliche Färben von Maschenwaren im Schlauch näher dargestellt. Die Vakuum-Imprägnierung gemäß diesem Stand der Technik erfolgt so, dass die Ware zur Luftentfernung abgesaugt wird und sofort danach die Flotte durch ein Sieb läuft, unter dem die Rundgestricke mittels eines umlaufenden Endlosbandes vorbeigeführt werden. Auf diese Weise wird einseitig auf die doppelte Warenbahn des durchlaufenden Rundgestricks Flotte aufgetragen. Dies muss jedoch zwangsläufig zu Ungleichmäßigkeiten zwischen der oberen und der unteren Seite der Warenbahn führen. Bei dem Tubetex Padrol-Foulard sind in einem V-Chassis sechs Walzen in einem Winkel von 45° zueinander, drei nach rechts unten, eine unten zentral und zwei Walzen nach rechts oben angeordnet, wobei letztere als Unterflottenquetsche wirken. Nachgeschaltet wird mit zwei weichen Walzen abgequetscht. Ein Verdrängungskörper reduziert den Flotteninhalt. Ein nach unten schwenkbares Chassis erleichtert den Wareneinzug. Der Wareneinlauf über insgesamt sieben Walzen mit Umschlingungswinkeln von 50% und mehr ist für einen großen Anteil von Rundgestricken nicht geeignet und kann daher keine Anwendung finden.
Die DE 36 24 406 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von kontinuierlich transportierter Schlauchware im nassen Zustand.
Die Schlauchware wird in einer Dehnungszone durch Lufteindüsung gezielt überdehnt und es wird hinter der Dehnungszone die effektiv erhaltene Warenbreite gemessen. Aus einem Vergleich zwischen dem erreichten Ist-Wert der Warenbreite und einem vorgegebenen Sollwert wird bei Differenzen ein Korrekturwert gebildet und in Abhängigkeit davon die Menge der Lufteindüsung in die Schlauchware gesteuert. An das Überdehnen der Schlauchware schließt sich unmittelbar eine Nassbehandlung an.
Bei der Vorrichtung zur Nassbehandlung von Schlauchware gemäß DE 36 00 559 A1 ist ein Horizontalchassis vorgeschlagen, welches aus drei Walzen besteht, wobei das erste Walzenpaar als Unterflottenquetschwerk ausgebildet ist. Die spezielle Ausbildung der Walzenanordnung soll der Vermeidung von Bugfalten dienen.
Bezüglich des Rundausbreitens textiler Schlauchware und der Entfernung von Feuchte mittels Ringschlitzdüse sei noch auf die DE 101 12 045 A1 , die DE 198 28 206 A1 sowie die EP 0 014 787 A1 verwiesen. Die dortigen Lösungen haben eine Ringschlitzdüse gemein, welche zur Entwässerung oder Nassveredelung von textiler Schlauchware durch Vakuum-Extraktion dient. Die Rundausbreiter für eine solche Vorrichtung besitzen jeweils einen Spreizring, der unterhalb der Schlauchware frei von jeder Befestigung gelagert ist, und einen an den Spreizringen arretierten Zentrierring. Die Zentrierringe sind in Laufrichtung der Schlauchware unmittelbar vor und hinter der Ringschlitzdüse gemäß DE 101 12 045 A1 positioniert.
Zur EP 0014787 A1 ist noch anzumerken, dass sich aus dieser erschließt, ausgangsseitig des Flüssigkeitsbades eine Zwischenentwässerung von Schlauchwaren mittels einem verstellbaren Zugwerk vorzusehen, wobei die entfernte Flüssigkeit unmittelbar in das Flüssigkeitsbad zurückgelangt und wobei oberhalb des Zugwerkes mittels dort vorgesehenem Rundausbreiter und Ringsaugdüse Nachentwässerung vorgenommen werden kann.
Die EP-A-0320701 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Nachbehandlung von gestricktem und gewirktem Textilgut. Das Gut iäuft in einem Behälter endlos um. Im Behälter ist im unteren Bereich eine Verweilzone vorgesehen und es ist ein Tauchtrog ausgebildet. Im Tauchtrog befindet sich die Behandlungsflotte. Mit einem solchen Verfahren gilt es insbesondere bei kleineren Produktionsmengen wirtschaftlich zu arbeiten. Dies erfolgt dadurch, dass das Textilgut im Bereich des Tauchtroges ausgebreitet und im Bereich oberhalb des Tauchtroges auf eine vorbestimmte Restfeuchte entwässert wird, bevor es bei seinem endlos Umlauf erneut in die Verweilzone gelangt.
Wie bereits angedeutet, können die zum Stand der Technik gehörenden Minimalauftragsverfahren wie Gießrinnen, Schlitzdüsen, Sprühvorrichtungen und dergleichen ausschließlich nur für einfache breite Ware Verwendung finden. Eine denkbare Applikation von Chemikalien, Textilhilfsmitteln und Farbstoffen durch solche Vorrichtungen, welche sich vorzugsweise im Inneren des Strickschlauchs befinden, ist technologisch aufwendig.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren sowie eine Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens zur Behandlung von textilen Materialien in Schlauchform, beispielsweise und insbesondere Rundgestricke, durch Aufbringen von Chemikalien, Textilhilfsmitteln, Farbstoffen oder dergleichen mittels Flüssigkeitsbad in einem Horizontalchassis anzugeben, wobei die zu schaffende Lösung für einen Trocken-in-Nass-, aber auch einen Nass-in-Nass-Prozess geeignet sein soll und die Möglichkeit zu realisieren ist, dass ein effektiver Produktaustausch von Flotte und Ware bei gleichzeitiger intensiver beidseitiger Beaufschlagung der Ware realisierbar ist, ohne dass Bug- und/oder Lauffalten auftreten. Letztendlich soll durch die erfindungsgemäße Lösung der Einsatz von Wasser und Textilhilfsmitteln bei gleichzeitiger Erhöhung der Gesamteffizienz reduziert und die Abwassermenge verringert werden.
Durch das Vorsehen eines Warerispeichers eingangsseitig der Vorrichtung ist zu gewährleisten, dass kein Stillstand der Ware bei einem Wechsel der Warenvorlagebehälter eintritt. Die Konzentration der Behandlungsflüssigkeit bzw. der Flotte soll über den gesamten Prozesszeitraum im Chassis, d.h. im Flüssigkeits-Aufnahmebehälter nahezu konstant sein.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Verfahren gemäß Definition nach der Lehre des Patentanspruchs 1 sowie mit einer Vorrichtung in der Merkmalskombination des Patentanspruchs 10, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Erfindungsgemäß wird zur Einstellung und zum Erhalt einer gleichmäßigen Konzentration der Flotte über den jeweiligen Behandlungszeitraum das Füllvolumen unter Beachtung eines ausreichenden Tauchweges minimiert. Dies geschieht durch eine entsprechende Dimensionierung des die Flotte aufnehmenden Behälters respektive des Horizontalchassis.
Ausgangsseitig des Flüssigkeitsbads ist eine Zwischenentwässerung mittels in der Spaltbreite verstellbaren Zugwerkes vorgesehen, wobei die entfernte Flüssigkeit unmittelbar in das Flüssigkeitsbad zurückgelangt.
Oberhalb des Zugwerkes ist weiterhin mittels eines dort angeordneten. An sich bekannten Rundausbreiters nebst Ringsaugdüse eine Nachentwässerung durchführbar, wobei die mittels der Ringsaugdüse abgezogene Flüssigkeit nachkonzentriert und danach dem Flüssigkeitsbad wieder zugeführt wird.
Die Behandlung des textilen Materials in Schlauchform kann mittels eines im Bad befindlichen Unterflottenquetschwerks unterstützt werden.
Ebenfalls zur Verbesserung der Benetzung der oberen und der unteren Seite der textilen Materialbahn wird diese unter einem veränderbaren Umschlingungswinkel sowie abwechselnd über und unter die Walzen der Walzenanordnung innerhalb des Bades geführt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, mindestens eine der Walzen im Bad zur Verbesserung des Benetzens der Materialbahn als zur Luftinjektion geeignet auszubilden.
Zum Einstellen der notwendigen Warenspannung an der Ringsaugdüse wird erfindungsgemäß das Zugwerk wählbar nacheilend zum Hauptantrieb betrieben.
Die Breite des Horizontalchassis ist im wesentlichen der Hälfte des Umfangs der größten einsetzbaren Ringsaugdüse entsprechend gewählt.
Oberhalb des Zugwerkes wird bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung in die Warenbahn der Schlauchware Luft eingeblasen, wobei sich gegen die geschlossene untere Fläche des Rundausbreiters unterhalb der Ringsaugdüse ein Luftkissen ausbildet.
Die Dosierung von Badansatz und Badnachsatz wird eingangsseitig und über die Breite gleichmäßig am Horizontalchassis vorgenommen.
Die Höhe der Nacheilung ist abhängig vom Textilsubstrat, der Überdehnung des Rundgestricks am Rundausbreiter und den Parametern der Ringsaugdüse und ermöglicht im Zusammenwirken das Erreichen geringer Feuchtigkeitsgehalte.
Erfindungsgemäß ist die Zwischenentwässerung auf einen Feuchtigkeitsgehalt >150% eingestellt und die Nachentwässerung erfolgt auf einen Feuchtigkeitsgehalt entsprechend des erforderlichen Produktauftrages.
Durch die Zwischenentwässerung werden Flottenadditionen, d.h. die Differenz vom Feuchtigkeitsgehalt zur Vorlage von >80%, durchschnittlich >120% erreicht. Damit werden extrem geringe Nachsatzkonzentrationen erforderlich. Die anschließende Nachentwässerung bewirkt eine Flottenaddition gegenüber der Vorlage von gegen 0, üblicherweise von ca. 5% und sichert so gleichzeitig eine hervorragende Energieeffizienz.
Dadurch, dass Quetschprozesse vermieden werden, ergibt sich ein hohes Qualitätsniveau des behandelten textilen Materials. Ebenfalls materialschonend ist die Warenführung und Aufteilung der Entwässerung in eine Zwischenentwässerung am Zugwerk mit folgender Nachentwässerung unter Zuhilfenahme einer Ringsaugdüse.
Vorrichtungsseitig weist das Horizontalchassis einen Zulauf, einen Ablauf sowie eine Füllstandskontrolle zur Regelung des Flüssigkeitsniveaus auf und es wird die Führung der Materialbahn über einen Warenspeicher, eine Stoffbremse und mindestens eine außerhalb des Flüssigkeitsbads befindliche Leitwalze vorgenommen.
Die Walzenanordnung innerhalb des Horizontalchassis besitzt mehrere, beispielsweise drei Leitwalzen, die die Materialbahn mit einem nicht zu großen Umschlingungswinkel zum Erhalt eines langen Tauchweges führen. Im weiteren Warenlauf ist eine horizontal verstell- oder verschwenkbare Warenleitwalze angeordnet, welche die Materialbahn in einem unterschiedlichen Winkel dem Zugwerk mit einstellbarer Spaltbreite zuführen kann. Der Produktauftrag der oberen und unteren Seite der Warenbahn wird dadurch vergleichmäßigt. Die Warenleitwalze und das Zugwerk sind im wesentlichen ausgangsseitig oberhalb des Horizontalchassis befindlich, so dass die entfernte Flüssigkeit zurück in das Bad gelangt.
Mittig über dem Zugwerk ist der Rundausbreiter mit Ringsaugdüse zur Nachentwässerung angeordnet.
Zur Unterstützung der Öffnung der Schlauchware sowie zur Verbesserung des Behandlungserfolgs der textilen Materialbahn ist oberhalb des Zugwerkes eine Luftzuführungsanordnung, z.B. in Form eines Düsensystems, vorgesehen.
Die abgesaugte Flüssigkeit aus der Nachentwässerung gelangt in ein Nachdosierbecken, welches mit dem Horizontalchassis in Verbindung steht, um die Flotte unter Beachtung der angestrebten Homogenität aufzufüllen.
Im Horizontalchassis ist ein Unterflottenquetschwerk vorgesehen, welches aus mindestens zwei Walzen besteht.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist über einer unteren Leitwalze vertikal eine obere Walze vorgesehen, die mittels Eigengewicht eine Druckkraft auf die hindurchgeführte textile Materialbahn ausübt. Mindestens die untere Walze des Unterflottenquetschwerks sowie die Materialbahn liegen unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Horizontalchassis.
Mindestens eine der Leitwalzen im Horizontalchassis kann luftinjizierend ausgebildet werden, was zu einer weiteren Verbesserung des Behandlungserfolgs führt.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung weist der Rundausbreiter zwei Zentrierringe auf, die konzentrisch übereinander angeordnet sind. Ein oberhalb der Ringsaugdüse befindlicher Zentrierring ist offen ausgeführt, wobei der unterhalb der Ringsaugdüse angeordnete Zentrierring eine geschlossene Fläche bildet, so dass das gewünschte Aufblasen der Schlauchware über die Luftzuführungseinrichtung und die Ausbildung des Luftkissens möglich wird.
Die Zentrierringe sind über Distanzbolzen miteinander verbunden, so dass ein die Ringsaugdüse quasi aufnehmendes, bewegliches Zentrierringpaket gebildet wird. Der obere Zentrierring stützt sich bei einer Ausführungsform der Erfindung gegen einen Anschlag ab, wobei das Zentrierringpaket oder der untere Zentrierring gewichtsbelastet ist und die Gewichtskraft entgegen der durch die Bewegung und Reibung der Materialbahn verursachten Mitnahmekraft gerichtet ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass der untere Zentrierring in der Anlage mit dem unteren Ringabschnitt der Ringsaugdüse in Berührung kommt und hier womöglich eine unerwünschte Quetschung oder Reißen der Materialbahn eintritt. Bei einer solchen Ausgestaltung des Ringausbreiters mit Ringsaugdüse ergibt sich eine wesentliche konstruktive Vereinfachung im Vergleich zum einleitungsseitig geschilderten Stand der Technik. Funktionswesentliche Elemente sind lediglich die Zentrierringe, die gleich oder größer als der Durchmesser der Ringsaugdüse sind, welche garantieren, dass die Schlauchware kreisförmig ausgebreitet, faltenfrei und leicht überdehnt an der Ringsaugdüse vorbei transportiert wird. Die Ausführungsform des kompakten Zentrierringpakets sorgt dafür, dass selbiges nicht aus der Ringsaugdüse herausfallen kann. Ebenso wenig besteht die Gefahr, dass das Zentrierringpaket nach oben durch die Materialbahn herausgezogen wird.
Die Erfindung soll nachstehend unter Zuhilfenahme einer Figur sowie anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Die Figur zeigt hierbei eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung von textilen Materialien in Schlauchform, beispielsweise Rundgestricke.
Die zu behandelnde textile Warenbahn 1 gelangt in einen Warenspeicher 2 und wird über eine Stoffbremse 3 und eine Leitwalze 4 in das Horizontalchassis 5 hineingeführt, welches mit der Behandlungsflüssigkeit (Flotte) gefüllt ist.
Am Horizontalchassis 5 sind eine Behandlungsflüssingkeits-Zulanfeinrichtung 6, ein Ablauf 8, ein Überlauf 7 und eine Niveauregelungseinrichtung 9 vorhanden.
Im Inneren des Horizontalchassis 5 befindet sich die Behandlungsflüssigkeit. Weiterhin nimmt das Horizontalchassis 5 im gezeigten Beispiel drei hintereinander angeordnete Leitwalzen 10 auf, welche die textile Warenbahn, insbesondere Schlauchware führen.
Wie aus der Figur ersichtlich, wird die Warenbahn 1 bei der einlaufseitigen ersten Walze aufgenommen und dann über die mittlere Walze unter die ausgangsseitige Walze 10 geführt. Durch die abwechselnde Führung kommen sowohl die Warenbahnoberseite als auch die -unterseite in Walzenkontakt.
Die Auflagewalze 11 bildet zusammen mit der darunter befindlichen Leitwalze 10 ein Unterflottenquetschwerk. Die Auflagewalze 11 kann mit ihrem Eigengewicht aufliegen, wobei auch eine zusätzliche Anpressung über mechanische oder pneumatisch-hydraulische Mittel möglich ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt der Durchmesser der Leitwalzen im Bereich zwischen 40 mm und 100 mm.
Im weiteren Warenlauf ist eine horizontal verstellbare Warenleitwalze 12 vorgesehen, die die Ware zum nachgeschalteten Zugwerk, z.B. bestehend aus den Walzen 13, 14 umlenkt. Die Anordnung dieser Warenleitwalze 12 beeinflusst die Flüssigkeitsrückführung zum Chassis 5.
Das Zugwerk dient dem Antrieb der Warenbahn, der Zwischenentwässerung und der Einstellung der Warenspannung und ist mittig unter der Ringsaugdüse 17 bzw. dem vorgeschalteten Rundausbreiter 16 angeordnet.
Das Zugwerk, wie oben erwähnt, besteht aus zwei horizontal angeordneten Walzen 13, 14, die beispielsweise gummiert sind. Eine Walze kann mittels eines Elektromotors nacheilend bis 30% gegenüber dem Leitantrieb angetrieben sein, während die gegenüber liegende Walze horizontal so verschieblich ist, dass ein definierter Spalt zwischen den beiden Walzen 13, 14 verbleibt. Die Spalteinstellung kann mechanisch, aber auch pneumatisch/hydraulisch vorgenommen werden. Durch das Zugwerk wird die Warenbahn aus dem Warenspeicher 2 und durch das Chassis 5 gezogen.
Die Spalteinstellung am Zugwerk 13, 14 in Abhängigkeit von der Schlauchdicke ermöglicht die Realisierung des gewünschten Feuchtigkeitsgehalts im Bereich von >150%.
Bei diesen Feuchtigkeitsgehalten ist sichergestellt, dass keine Bugkanten in der Schlauchware entstehen, trotzdem eine intensive homogene Penetration der unteren und oberen Seite der Ware erfolgt, eine homogene Produktbeladung der Ware in Länge, Breite und Dicke gesichert wird, Nass-in-Nass-Applikationen mit sehr geringen Flottenadditionen möglich werden und die Voraussetzungen für eine hohe Energieeffizienz für nachfolgende Trockenprozesse geschaffen werden.
Der weitere Warenlauf erfolgt dann über die Ringsaugdüse 17 zum Zweck der Nachentwässerung mittels Vakuumextraktion und dem in der Figur oben dargestellten Leitantrieb der Anlage.
Oberhalb des Zugwerkes, beispielsweise gebildet durch das Walzenpaar 13, 14, ist eine Luftzuführungseinrichtung 15, z.B. in Form eines Blasrohrs oder einer Blasdüse mit einem oder mehreren Luftaustrittslöchern angeordnet, wodurch eine Luftfüllung der Schlauchware möglich ist und eine Unterstützung der Schlauchöffnung zur Ringsaugdüse erfolgt. Das entstandene Luftkissen bzw. der Luftsack wird an der Unterseite durch das Zugwerk und oben durch die geschlossene Ausführungsform des unteren Zentrierrings als Bestandteil des Rundausbreiters 16 begrenzt.
Der untere Zentrierring ist mit dem oberen Zentrierring 18 über Distanzbolzen 19 verbunden, so dass ein Zentrierringpaket als Rundausbreiter entsteht, welches einerseits nicht aus der Ringsaugdüse 17 herausfallen kann, andererseits aber auch nicht nach oben durch die bewegte Materialbahn herausgezogen wird.
Der obere Zentrierring 18 kann mehrere Speichen aufweisen, während der untere Zentrierring wie erläutert als eine dichte, flächige Scheibe ausgestaltet ist. Über die Masse des Zentrierringpakets ist eine bewegliche, quasi schwebende Lagerung desselben beim Transport der Warenbahn durch die Ringsaugdüse 17 hindurch gewährleistet. Ein figürlich nicht dargestellter oberer Anschlag verhindert, dass ein unerwünschtes Quetschen im Spalt zwischen dem unteren Zentrierring des Rundausbreiters 16 und der Unterseite der Ringsaugdüse 17 mit der Folge auftritt, dass sich Qualitätseinbußen der behandelten Warenbahn bis hin zum Warenriss ergeben.
Die Breite des Horizontalchassis 5 ist abhängig von der maximalen Schlauchbreite, wobei die Chassisbreite größer als die maximale Schlauchbreite der Warenbahn gewählt wird.
Im Horizontalchassis wird die Flüssigkeitshöhe durch die Niveauregelung 9 konstant gehalten, wobei die Flüssigkeitszufuhr über den Zulauf 6 so gestaltet ist, dass die Flotte gleichmäßig über die Chassisbreite eingeleitet wird.
Grundsätzlich gilt es, das Horizontalchassis mit einem minimalen Flotteninhalt zu dimensionieren. Der Flotteninhalt beim Arbeitsniveau ist von der Warenbreite abhängig und beträgt bei 45cm Arbeitsbreite ca. 20 I.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel wird von einer Nass-in-Nass-Applikation mit Vernetzern ausgegangen.
Ein entwässertes Rundgestrick aus CO mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 70% wird der Vorrichtung vorgelegt und gelangt über den Strangausbreiter, eine Vorratsmulde, Leitwalzen und eine Pendelwalze, die für eine gleichmäßig geringe Warenspannung sorgt, und über eine weitere Leitwalze zum Horizontalchassis. $Feuchtigkeitsgehalt = \frac{nasseWare - trockeneWare}{trockeneWare} * 100 [%]$
Das Rundgestrick wird im Chassis mit der Flotte intensiv durchtränkt, indem die Ware unter die erste Leitwalze, über die zweite Leitwalze, auf der sich eine aufliegende Walze befindet, die in Verbindung mit der zweiten Leitwalze als Unterflottenquetschwerk arbeitet, geführt wird. Anschließend gelangt das Rundgestrick unter die dritte Leitwalze und hinter oder vor die ausgangsseitig vorgesehene Warenleitvorrichtung zum Zugwerk.
Das Unterflottenquetschwerk kann Feuchtigkeitsgehalte im Bereich von >150% realisieren.
Die verschiebbare Warenleitwalze 12 ist in horizontaler Richtung in Abhängigkeit vom zu erreichenden Feuchtigkeitsgehalt nach hinten oder vorn, d.h. zur Eingangsseite oder von dieser weg verschwenkbar.
Die Walzen 13, 14 des Zugwerks dienen bei diesem Ausführungsbeispiel einer Entwässerung des Rundgestrickes auf ca. 200%.
Das Rundgestrick wird nach dieser Zwischenentwässerung dem Rundausbreiter zugeführt, der entsprechend der Warenqualität unterschiedlich belastet ist. Durch die bereits beschriebene Ausbildung des unteren Zentrierrings wird ein Abdichten des Gestrickschlauchs nach innen bewirkt, so dass das gewünschte Aufblasen des Gestrickschlauchs vor dem Rundausbreiter der Ringsaugdüse möglich wird. In der Ringsaugdüse erfolgt dann die Nachentwässerung des Rundgestrickes.
Alle Leitwalzen sind so angeordnet, dass mit einem geringen Umschlingungswinkel der Ware um die Walzen gearbeitet und so die Warenspannung minimiert werden kann.
Das Rundgestrick wird mit einer üblichen Badansatzkonzentration mit Vernetzern behandelt. Im Beispiel werden 40 g/l DMDHEH (Dimethylol-Dihydroxy-Äthylenharnstoff), 20 g/l PE-Dispersion, 13,5 g/l Weichmacher und 13,5 g/l Säurespender eingesetzt. Im weiteren wird nur noch die Menge an DMDHEH genannt. Der Feuchtigkeitsgehalt nach der Nachentwässerung soll 75% betragen.
Die Flächenmasse des beispielsweise eingesetzten Rundgestrickes beträgt 152 g/Ifd m und es beträgt die Warengeschwindigkeit 25 m/min.
Unter Beachtung der zweistufigen Entwässerung wurde eine Badnachsatzkonzentration von 61,5 g/l DMDHEH, entspricht einem Quotienten von Badnachsatz zu Badansatz von 1,54, benötigt. Diese erhöhte Konzentration ist durch die Wiederverwendung der abgesaugten Flotte in Höhe von 4,75 I/min und deren Konzentrationserhöhung durch das jeweilige Konzentrat erzielbar. Die Nachfüllmenge beträgt 4,94 I/min. Gleichzeitig werden 2,66 I/min Wasser durch die Ware ins Chassis eingeschleppt.
Bei einer üblichen Schlauchquetsche wäre folgende Badnachsatzkonzentration im Chassis erforderlich:
600 g/I DMDHEH
bei einer Nachfüllmenge von 0,19 I/min.
Diese hohe Konzentration müsste sich mit der erforderlichen Badkonzentration von 40 g/I DMDHEH und dem durch das Rundgestrick eingeschleppten Wasser von 2,66 I/min in sehr kurzer Zeit mischen, um homogene Appretur effekte zu ergeben. Dafür wären extrem lange Tauchwege erforderlich. Der Quotient von Badnachsatz zu Badansatz beträgt 15. Die Zeitdauer zur Durchmischung dieser großen Konzentrationsunterschiede würde aber zur Affinität des Appreturmittels/Farbstoffs zum Faserstoff führen und dem gesamten Prozess die Möglichkeit einer definierten Flottenaufnahme nehmen.
Aus diesem Grunde wird in bekannter Weise nur mit einer Flottenaddition von >30% gearbeitet. Daraus würde sich bei einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik ein Nachsatz von 100 g/l DMDHEH und ein Quotient von Badnachsatz / Badansatz = 3,3 ergeben, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch nur ein Nachsatz von 61,5 g/l DMDHEH gleichbleibend.
Vorstehendes bedeutet, dass beim anschließenden Trocknen vorschlagsgemäß etwa 25% weniger Feuchtigkeit aus dem Textilsubstrat zu entfernen ist.
Bei dem gemäß Ausführungsbeispiel vorgestellten Verfahren ist trotz einer geringeren Flottenaddition eine vergleichsweise niedrige Badnachsatzkonzentration möglich, weil ein Teil des Flotte-Wasseraustausches im Chassis erfolgt und der weitere Flottenaustausch auf dem Transport zur Ringsaugdüse und dort durch die gaskinetische Entwässerung erzielt wird. Die Wirtschaftlichkeit beim vorgestellten Ausführungsbeispiel liegt damit in einer Reduktion des Wassergehalts auf der Ware, in einer erhöhten Trockenleistung, respektive in einer deutlich verbesserten Energieeffizienz. Ebenfalls tritt eine Qualitätsverbesserung des Appretureffekts durch einen gleichmäßigen Produktauftrag über die Breite, die gesamte Partielänge und die gesamte Dicke des textilen Erzeugnisses auf. Weiterhin ist eine Verbesserung der Warenqualität durch Vermeidung von Lauf- und Bugfalten gegeben.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Nass-in-Nass-Applikation mit einem Fleckschutzmittel. Die allgemeinen technischen Bedingungen entsprechen Beispiel 1. Ein Rundgestrick gleicher Flächenmasse und Warenbreite, wie Beispiel 1, jedoch aus PES wird mit einem Feuchtegehalt von 15% der Vorrichtung vorgelegt und nach einer Zwischenentwässerung von 200% auf 20% Feuchtigkeitsgehalt nachentwässert. Durch die Zwischenentwässerung wird zunächst eine Flottenaddition von 185% erreicht. Erst dann wird die Ware in der Ringsaugdüse auf 20% nachentwässert und damit zur Warenvorlage eine Flottenaddition von 5% erzielt.
Das Fleckschutzmittel wird mit einer Konzentration von 150 g/l appliziert. Unter Beachtung der zweistufigen Entwässerung wird eine Nachsatzkonzentration von nur 162 g/l Fleckschutzmittel benötigt, das entspricht einem Quotient aus Badnachsatz und Badansatz von nur 1,1. 0,57 l/min werden durch die Vorlage an Wasser eingeschleppt. Es werden 6,84 l/min Wasser abgesaugt und nach Konzentrationserhöhung in das Chassis zurückgeführt. Dabei werden 30 g/kg Fleckschutzmittel Nass-in-Nass auf das Textilsubstrat gebracht. Hohe Gleichmäßigkeit des Produktauftrags bei hervorragender Gestrickqualität können erzeugt werden.
Um die gleiche Menge mittels Foulards aufzubringen, muss von einem Feuchtigkeitsgehalt der Vorlage von 30% ausgegangen werden. Die Flottenaddition muss mindestens 30% betragen. Dann muss die Badansatzkonzentration nur noch 50 g/l, allerdings die Badnachsatzkonzentration 100 g/l betragen. Diese wird mit 1,14 l/min dosiert und muss sich mit der deutlich niedrigeren Badansatzkonzentration und dem eingeschleppten Wasser in Höhe von 1,14 l/min mischen. Der Quotient aus Badnachsatz und Badansatz beträgt immer noch 2.
Weiterhin müssen 40% mehr Wasser aus dem Textilsubstrat entfernt werden. Die wirtschaftlichen und qualitativen Vorteile des vorschlagsgemäßen Verfahrens werden so augenscheinlich.
Beim dritten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Trocken-in-Nass-Applikation mit Farbstoffen. Die allgemeinen technischen Bedingungen entsprechen dem ersten Beispiel. Die Rundgestricke aus unterschiedlichen textilen Materialien werden in das Färbebad eingefahren, welches in Abhängigkeit vom Textilsubstrat, der Farbtiefe und dem Farbton mit Farbstoffen, Textilhilfsmitteln und Chemikalien versehen wurde. Es kann mit und ohne Unterflottenquetschwerk gearbeitet werden. Der Feuchtegehalt der Zwischenentwässerung ist >150% und die Nachentwässerung sollte sehr hoch liegen. Zum Beispiel ist für 100% CO ein Feuchtegehalt von 60%, CO/Elastan 55%, 100% PES 10% in etwa zu erreichen. Insbesondere bei geringen Feuchtigkeitsgehalten sind eine hohe Gleichmäßigkeit der Färbung und ein vereinfachtes Handling mit der geklotzten Ware zur weiteren Farbstofffixierung gesichert. Die abgesaugte Flotte wird kontinuierlich zusammen mit neuer Farbstoffflotte, die im Allgemeinen der Badansatzkonzentration entspricht, dem Chassis zugeführt. Es werden gleichmäßige Färbungen in Länge, Breite und Dicke erzeugt. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ist ebenfalls sehr gut. Eine Markierung von Bugfalten durch den Klotzprozess tritt nicht auf.

Bezugszeichenliste

1: Warenbahn
2: Warenspeicher
3: Stoffbremse
4: Leitwalze
5: Chassis
6: Zulauf
7: Überlauf
8: Ablauf
9: Niveauregler
10: Leitwalzen im Chassis
11: Auflagewalze / Walze für Unterflottenquetschwerk
12: verschiebbare Warenleitwalze
13/14: Zugwerk mit Walzenpaar zur Zwischenentwässerung
15: Luftzuführungsvorrichtung
16: unterer Zentrierring
17: Ringsaugdüse
18: oberer Zentrierring
19: Distanzbolzen zur Verbindung zwischen unterem und oberem Zentrierring
20: Hauptantrieb

Claims

Verfahren zur Behandlung von textilen Materialien in Schlauchform, beispielsweise Rundgestricke, durch Aufbringen von Chemikalien, Textilhilfsmitteln, Farbstoffen oder dergleichen mittels Flüssigkeitsbad in einem Chassis und anschließendem Entwässern zum Einstellen einer definierten Restfeuchte in dem textilen Material, wobei die textile Materialbahn (1) über eine Walzenanordnung kontinuierlich im Flüssigkeitsbad geführt wird, ausgangsseitig des Flüssigkeitsbads eine Zwischenentwässerung mittels in der Spaltbreite verstellbarem Zugwerk (13; 14) vorgesehen ist, wobei die entfernte Flüssigkeit unmittelbar in das Flüssigkeitsbad zurückgelangt sowie oberhalb des Zugwerkes (13; 14) mittels dort vorgesehenen Rundausbreiter und Ringsaugdüse (17) eine Nachentwässerung vorgenommen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Einstellung und zum Erhalt einer gleichmäßigen Konzentration der Flotte über den Behandlungszeitraum das Füllvolumen unter Beachtung eines ausreichend langen Tauchweges minimiert wird und die dem Flüssigkeitsbad abgezogene Flüssigkeit nachkonzentriert und danach dem Flüssigkeitsbad wieder zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Flottenaustausch mit der textilen Materialbahn (1) mittels eines im Bad befindlichen Unterflottenquetschwerks (11) unterstützt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur verbesserten Penetration der oberen und unteren Seite der textilen Materialbahn (1) die Schlauchware mit veränderbarem Umschlingungswinkel sowie abwechselnd über und unter die Walzen der Walzenanordnung (10) geführt ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
über mindestens eine der Walzen der im Bad befindlichen Walzenanordnung (10) zur Verbesserung des Benetzens der Materialbahn eine Luftinjektion erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Erreichen der notwendigen Warenspannung zur Ringsaugdüse (17) hin das Zugwerk (13; 14) einstellbar nacheilend betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite des Horizontalchassis (5) im wesentlichen der Hälfte des Umfangs der größten einsetzbaren Ringsaugdüse (17) entsprechend gewählt ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
oberhalb des Zugwerkes (13; 14) in die Warenbahn (1) der Schlauchware Luft eingeblasen wird, wobei sich zwischen den Walzen des Zugwerkes (13; 14) und der geschlossenen unteren Fläche des Rundausbreiters unterhalb der Ringsaugdüse (17) ein Luftkissen ausbildet.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dosierung von Badansatz und Badnachsatz eingangsseitig und über die Breite gleichmäßig am Horizontalchassis (5) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zwischenentwässerung ab einem Bereich >150% und die Nachentwässerung auf eine Feuchte entsprechend des erforderlichen Produktionsauftrages eingestellt ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Zwischenentwässerung bei einer Nass-in-Nass-Applikation die Flottenaddition, das heißt die Differenz des Feuchtigkeitsgehalts der Materialbahn zur Materialvorlage auf >80% und durch die Nachentwässerung eine Flottenaddition zur Warenvorlage gegen 0 einstellbar ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch Änderung der Position der verstellbaren Warenleitwalze (12) die Warenbahn (1) wahlweise diese vorn oder hinten berührt und eine weitere Verbesserung der Homogenität der Veredlungseffekte bewirkt wird.
Vorrichtung zur Behandlung von textilen Materialien in Schlauchform, beispielsweise Rundgestricke, durch Aufbringen von Chemikalien, Textilhilfsmitteln, Farbstoffen oder dergleichen mittels Flüssigkeitsbad in einem Chassis (15) und anschließendem Entwässern zum Einstellen einer definierten Restfeuchte in dem textilen Material, wobei die textile Materialbahn (1) über eine Walzenanordnung (10) kontinuierlich im Flüssigkeitsbad geführt wird, das Chassis (5) einen Zulauf (6), einen Ablauf (8) sowie eine Füllstandskontrolle (9) aufweist und die Zuführung der Materialbahn (4) über einen Warenspeicher (2), eine Stoffbremse (3) und mindestens eine außerhalb des Flüssigkeitsbads befindliche Leitwalze (4) erfolgt, weiterhin ein Rundausbreiter mit Ringsaugdüse (17) und ein Zwischenentwässerungs-Zugwerk (13; 14) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzenanordnung innerhalb eines zur horizontalen Warenführung ausgebildeten Chassis (15) mehrere Leitwalzen (10) enthält, welche die Materialbahn zum Erhalt eines langen Tauchweges führen, wobei im weiteren Warenverlauf außerhalb des Horizontalchassis (5) eine horizontal verstellbare Warenleitwalze (12) angeordnet ist, welche die Materialbahn (1) zu dem Zwischenentwässerungs-Zugwerk (13; 14) mit einstellbarer Spaltbreite umlenkt, wobei die Warenleitwalze (12) und das Zwischenentwässerungs-Zugwerk (13; 14) ausgangsseitig oberhalb des Horizontalchassis (5) befindlich sind, so dass die entfernte Flüssigkeit unmittelbar zurück in das Bad gelangt,
mittig über dem Zwischenentwässerungs-Zugwerk (13; 14) der Rundausbreiter mit Ringsaugdüse (17) zur Nachentwässerung angeordnet ist und zur
Öffnung der Schlauchware oberhalb des Zwischenentwässerungs-Zugwerkes (13; 14) eine Luftzuführungsanordnung (15) vorgesehen ist,
die abgezogene Nachentwässerungsflüssigkeit in ein Nachdosierbecken gelangt, welches mit dem Horizontalchassis (5) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Horizontalchassis (5) ein Unterflottenquetschwerk (11) aus mindestens zwei Walzen angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leitwalzen (10) innerhalb des Horizontalchassis (5) in Warenbahn-Laufrichtung hintereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine der Leitwalzen (10) im Horizontalchassis (5) luftinjizierend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rundausbreiter zweiZentrierringe (16; 18) umfasst, wobei der oberhalb der Ringsaugdüse (17) befindliche Zentrierring (18) offen und der unterhalb der Ringsaugdüse (17) angeordnete Zentrierring (16) geschlossen ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zentrierringe (16; 18) über Distanzbolzen (19) miteinander verbunden sind und ein innerhalb der Ringdüse (17) befindliches, bewegliches Ringpaket bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der obere Zentrierring (18) gegen einen Anschlag abstützt.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zentrierringpaket (16; 18) gewichtsbelastet ist, wobei die Gewichtskraft entgegen der durch die Bewegung und Reibung der Materialbahn (1) verursachten Mitnahmekraft gerichtet ist.