FI78511C - Foerfarande foer avlaegsnande av klister fraon en banformad vaevnad. - Google Patents

Description

775^71 D KUULUTUSJULKAISU

[B] (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 7851 1 (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 D 06 B 19/00, 23/20, D 06 L 1/1**

SUO MI-FI N LAND

(FI) (21) Patenttihakemus - Patentansökning 802864 (22) Hakemispäivä - Ansökningsdag 12.09.80

Patentti- ja rekisterihallitus (23) Alkupäivä - Giltighetsdag 12.09.80

Patent- och registeretyrelsen (41) Tullut julkiseksi-Biivit offentiig 14.03.81 (44) Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - 28.04.89

Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus - Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus - Begärd prioritet 13.09-79

Saksan 1i i ttotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) P 2937002.3 (71) BASF AktiengeselIschaft, Ludwigshafen, Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubl iken Tyskland(DE) (72) Wilhelm Ruettiger, Ludwigshafen, Franz Suetsch, Roedersheim-Gronau, Albrecht Wuerz, Maikammer, Saksan 1iittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (74) Oy Kolster Ab (54) Menetelmä liisterin poistamiseksi rainanmuotoisesta kudoksesta -Förfarande för avlägsnande av klister fran en banformad vävnad

Keksinnön kohteena on menetelmä liisterin poistamiseksi rainanmuotoisesta kudoksesta, jossa menetelmässä liisteriä pestään jatkuvasti pois vedellä, täten syntynyt liisteriliuos erotetaan kudoksesta ja käytetään välittömästi mahdollisimman täydellisesti regeneroituna liistaukseen.

Liisterit ovat enemmän tai vähemmän helposti vesiliukoisia polymeerejä, joita lisätään tekstiilikuituihin, jotta ne tulisivat muokkausprosessia, erityisesti kutomista, varten kestävämmik-si ja liukuvammiksi. Muokkauksen jälkeen ne on yleensä poistettava (liisterinpoisto). Tunnetun tekniikan mukaan liisteri poistetaan siten, että annetaan muokkausprosessin (kudonnan) jälkeen kuivuneen, liisteröidyn tekstiilin (raakakudoksen) kulkea vesikylvyn läpi, minkä jälkeen vesi puserretaan pois (esimerkiksi laakape-sukone, rullavärjäyskone, kela-amme, köysipesukone). Riippuen liis- 2 78511 terin vesiliukoisuudesta, suositellaan tällöin olosuhteista riippuen korkeampia lämpötiloja ja/tai tensidien ja/tai entsyymien käyttöä. Johtuen taloudellisista sekä ympäristönsuojeluun liittyvistä syistä, pyritään mahdollisimman suuri osa kudoksesta pestystä liisteristä käyttämään uudelleen. Tätä tarkoitusta varten on voimakkaasti laimentunut pesuliuos väkevöitävä. Tämä tapahtuu haihduttamalla tai ultrasuodatuksella. Molemmat menetelmät edellyttävät suuria kustannuksia, edellinen ennen muuta energian, jälkimmäinen laitteiston suhteen.

Julkaisussa DE-AS 25 43 815 selitetään liisterinpoistomene-telmää, jossa käytetään mahdollisimman vähän vettä, jotta liiste-rinpoistokylvyn kustannukset olisivat mahdollisimman alhaiset. Siitä huolimatta on liisterinpoistokylvyn pitoisuus vielä alhaisempi kuin liisteröintiin tarvittavan liisterin pitoisuus.

Keksinnön päämääränä on sen vuoksi kehittää taloudellinen menetelmä, jolla voidaan poistaa liisteri rainanmuotoisesta kudoksesta ja lisäksi väkevöittää liisterinpesukylvyt normaaleilla tekstiilinjalostuskoneilla ilman haihdutusta tai ultrasuodatusta.

Tämä päämäärä voidaan saavuttaa keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista patenttivaatimusten tunnusmerk-kiosissa esitetyt seikat.

Kuvio 1 esittää keksinnössä käytettävää vesiuuttoa.

Kuviossa 2 esitetään menetelmän kaavio ja ainetase esi-merkkiarvoineen menetelmän toteuttamiseksi teknisessä mitassa.

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti neljästä segmentistä A-D muodostuvan vesiuutto-osasten siihen liittyvine puserruslaitteineen Q sekä kylpyvirtoineen 1-3.

' Kuviossa 2 νΤΕχ = tekstiilin etenemisnopeus, G/lfm = paino juoksumetriä kohti ja DTEK = tekstiilin tuotantomäärä.

Liisterinpesukylvyiksi sopivat keksinnön mukaisessa menetelmässä kaikki vesiliukoisten liistereiden pesukylvyt, jotka sopivat uudelleenkäsiteltäviksi, ts. kylvyt, joissa ei ole vieraita aineita. Vieraina aineina pidetään ennen kaikkea liisterinpoisto-lisäaineita (entsyymejä, tensidejä, alkaleja), mutta myös tekstiileistä liuenneita aineita, kuten kuitujen esivalmisteluaineita, villanöljytysaineita, voiteluaineita (kutomakoneesta) sekä luonnol- 3 78511 lisiä kuidun epäpuhtauksia, kuten pektiiniä, vahaa ja muuta sekä edelleen nukanpoltossa syntyneitä hajaantumistuloksia, lyhyesti sanottuna likaa. Pienet määrät tällaisia, näissä pesukylvyissä olevia, vieraita aineita, jotka eivät häiritse uudelleenkäyttöä, eivät haittaa keksinnönmukaista menetelmää.

Normaalisti, erityisesti, jos uudelleenkäyttöerä on suuri, suositellaan epäpuhtauksien poistamista. Tämä tapahtuu liistereillä, jotka eivät hajaannu biologisesti tai hajaantuvat huonosti, mieluimmin saksalaisen patenttihakemuksen P 30 13 925.4 mukaisesti ilmastamalla liisterinpesukylpyä useita päivä sekä erottamalla näin syntynyt sakka. Periaatteessa voidaan kuitenkin käyttää myös muita tunnettuja menetelmiä, niin että voidaan esimerkiksi rajoittua erottamaan kuidunosaset, mikä yksinkertaisimmassa tapauksessa suoritetaan sedimentoimalla ja poistamalla kylvyn kirkastunut osa.

Tavanomaiset vesiliukoiset liisterit ovat synteettisiä tai (useimmiten muunnettuja) luonnollisia suurpolymeerejä, kuten liimamaisia valkuaisaineita, akryylipohjäisiä polymeraatteja, karboksimetyyliselluloosaa, alginaatteja, polyvinyylialkoholia ja vesiliukoisia tärkkelystuotteita. Toistuvaan uudelleenkäyttöön sopivat pääasiassa sellaiset liisterit, jotka eivät ainoastaan ole biologisesti vaikeasti hajoavia, mutta myös ennen muuta ak-rylaattipohjaiset polymeraatit, sekä niiden lisäksi karboksime-tyyliselluloosa ja polyvinyylialkoholi. Kuivan kudoksen tulee keksinnön mukaisessa menetelmässä olla kuormitettu olennaisesti samalla liisterillä kuin liisterinpesukylpy, joka regeneroidaan poistamalla siitä vettä. Tiettyyn mittaan saakka voidaan keksinnön mukaisessa menetelmässä käyttää myös liisterisekoituksia, erityisesti, jos seosten komponentit ovat ominaisuuksiltaan juuri mainittujen aineiden kaltaisia. Erityisen sopivia ovat keksinnön mukaista menetelmää silmälläpitäen sellaiset liisterit, joiden viskositeetti on mahdollisimman alhainen ja joiden pai-suntanopeus on lisäksi suuri ja imuhystereesi vähäinen. Esimerkiksi akrylaattipohjäiset liisterit täyttävät nämä vaatimukset hyvin. Ne ovat sen vuoksi suosittuja.

4 78511

Poistettaessa liisterinpesukylvystä vettä keksinnön mukaisesti, on edullista, jos nestefaasin ja raakakudoksen välillä on perusteellinen kosketus. Tämä kosketus saadaan aikaan kostuttamalla kudosraina liisterikylvyllä. Tähän tarkoitukseen sopivat kaikki tunnetut kylpypinnoituslaitteet, erityisesti sellaiset, joissa kudoksesta päästetään vain vähän ilmaa liisteriliuokseen. Suhteellisen viskooseille liistereille soveltuvat pinnoitustekniikat, joita käytetään kudosten muovipinnoitukseen, esimerkiksi valamalla päälle tai pyyhkäisemällä raakelilla.

Vastavirtapäästöön perusteellisen kontaktin vallitsessa sopivat ennen kaikkea pyöröammetyyppiset pesulaitteet, joissa tavaran pystysuora siirto ja jakaminen laipioilla on erityisen edullista. Tällöin ei ole välttämätöntä, että pesulaite on täysin veden vallassa.

Periaatteessa riittää jo, kun tavara kastetaan kerran tuuletuskanavassa kulkevaan kylpyyn. Ohjattaessa kylpyä jakamalla se laipioilla, tulee kuitenkin alatelojen olla vähintään 2/3 pesu-kylvyssä.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä syötetään tuote mieluimmin leveänä. Periaatteessa saavutetaan yhtä hyvät tulokset myös käsiteltäessä tekstiilejä vyyhtinä, erityisesti, jos vyyhti välillä avataan ja levitetään veden tehokasta poispuristamista varten. Riippumatta tavasta, jolla tuotetta ohjataan, tulee tekstiilin olla kostutuksen jälkeen kosketuksessa kylpymäärään, joka on ainakin 70, mieluimmin 110 paino-% kuivasta raakakudoksesta. Tarkkaa ylärajaa sille kylpymäärälle, jonka kanssa tekstiili on kostutuksen jälkeen kosketuksessa, ei keksinnön mukaisessa menetelmässä ole annettu.

Jotta voitaisiin työskennellä säästäväisestä (veden-, energian-, puhdistus- ja kylvynvaihtotappiot) valitaan tilavuudeltaan 2 mahdollisimman pieni kylpy, mieluimmin alle 20 1/m tuotemäärää kohti. Käsiteltäessä tuotetta leveänä laipioihin jaetussa kyl- 2 vynohjauksessa, on sopiva kylpytilavuus 7-15 1/m tuotemäärää kohti. Ilmanakavaa varten valitaan leveäkäsittelyversiossa kylvyn kuormitus tarkoituksenmukaisesti alueelta 70-250 %. Jos ilmakana- 5 78511 va on yhdistetty upotusosuuksiin, rajoittaa maksimiarvoa se, että tuote ei saa kuljettaa mukanaan sektorista toiseen liikaa kylpyä pitoisuuden alenemissuuntaa vastaan. Tämä arvo on tuotteesta riippuen 180-250 %. Puhtaassa ilmakanavamuunnoksessa (kostutuksen jälkeen) valitaan kuormitus tarkoituksenmukaisesti vain niin suureksi, että tippumismäärät eivät tule suuriksi. Varmuuden vuoksi, ja jottei kutakin tuotetta varten tarvittaisi uudelleensäätöä, valitaan suurimmaksi kuormitukseksi 200 %.

Kontaktiajät vesiuutossa, ts. vedellä pesussa riippuvat pääasiassa tekstiilituotteen paisumisajasta ja sen kuormituksesta sekä tarkoitetusta vesiuuttotuloksesta. Yleensä riittää 40 sekunnin kontaktiaika raakakudokselle kylvyssä, jos liisteri on kevyesti paisuttavaa ja solvatisoivaa, kuten akrylaattiliisterit. Koska liisterinpesukylvyllä, varsinkin, jos se on kovin väkevöityä, on myös korkeampi viskositeetti ja se tarttuu tekstiilituotteelle, voidaan lyhyen kontaktiajän vesiuuttoa tietyssä määrin tehostaa lisäämällä ilman kulkua kääntötelojen välillä. Vielä 10 sekunnin kylpykontaktiajalla ja noin 50 sekunnin ilman kululla saavutetaan erittäin hyviä vesiuuttoarvoja.

Käsittelylaitteen tuotemäärän ja tarvittavan vähimmäis-kontaktiajan perusteella määräytyy sitten tuotteen suurin etenemisnopeus .

Vastavirta tai tulo 1 (kuvio 1) liisterinpesukylvyssä säädetään siten, että tekstiilituotekiloa kohti virtaa vastakkaiseen suuntaan 0,2-5 1, mieluimmin 0,3-2,5 1 kylpyä. Tekstiilituotteesta ja/tai sen kuormituksesta kylpyyn poistettu vesimäärä säädetään tarkoituksenmukaisesti arvoon 0,1-2, mieluimmin 0,3-1,3 1 vettä tekstiilituotekiloa kohti. Tämä vedenpoisto voidaan riittävällä tarkkuudella mitata jatkuvatoimisilla suur-kosteusmittareilla (senttimetriaaltoabsorptio) tai leikkaamalla näytteitä ja punnitsemalla ne. Säätösuureina vedenpoistossa toimivat esimerkiksi kontaktiaika, lämpötila sekä pesu- ja kylläs-tyslaitteiden tunnetut intensivoimisvälineet, (esimerkiksi tuki-telat, planeettatelat, puristaminen kylvyn alla, iskutelat, suih-kutussuulakkeet, rouhetelat, laipiot, meanderiohjaus) sekä eri- 6 78511 tyisesti käytetyn kylvyn ja liisterillä kuormitetun raakakudok-sen välinen painosuhde.

Tällöin on edullista säätää tämä painosuhde liisterinpesu-kylvyn syöttöä varten siten, että näin saatavan väkevöidyn, uudelleenkäytettäväksi tarkoitetun, kylvyn määrä ei ylitä rajaa, jonka suuruusluokka on noin 0,5 1/kg. Tämän kylpymäärärajän tarkka arvo on se uudelleenkäyttökylvyn määrä raakakudoskiloa kohti, jolla, liisterikylpyä loimilankoja varten valmistettaessa, ei synny kylvyn ylimäärää. Kylpymäärän raja-arvo on sitä korkeampi, mitä suurempi paino-osa loimia kudoksessa on, mitä vähemmän tuoretta liisteriä tarvitaan kylvyn väkevöimiseksi haluttuun pitoisuuteen (muutoin jatkuvasti lisääntyvän epäpuhtausmäärän, jollei niitä ole poistettu, tasaamiseksi, samoin kuin epätäydellisestä liisterinpoistopesusta johtuvan liisterihävikin tasaamiseksi) sekä mitä alhaisempana kylvyn kondensaattikertymä höyryllä lämmitettäessä voidaan pitää.

Jos kudoksesta poltetaan nukka ja kudos sen jälkeen äkki-jäähdytetään, suositellaan keksinnön mukaisen menetelmän seuraavanlaista suoritusmuotoa.

Kudosrainan kostutus yhdistetään väkevöidyllä liisterin-pesukylvyllä tapahtuvaan kudoksen liotukseen. Liotusta siis ei suoriteta, kuten tavallista, vedellä, vaan rikastetulla, myös mahdollisimman väkevällä liisterinpesukylvyllä. Koska liotus useimmiten tapahtuu olennaisesti nopeammin kuin sitä seuraava rikastusliisteripesu, on kudos liotuksen jälkeen rullattava tai välivarastoitava tukittamalla alatukille. Rullauksen ja langan vyyhdeiksijaon aikana on kudoksella ja siinä olevalla liisterillä, myös käytännöllisesti katsoen ilman välivarastointia, riittävää parempi tilaisuus paisua poistettaessa vettä liisterin-pesukylvystä. Tämä koskee myös pasman ulkokerroksia, joihin lio-tuskylpu vaikuttaa erittäin paljon lyhyemmän ajan kuin sisäkerroksiin. Jo tavanomainen aika pasman kuljetuksesta kankaannukan korvennuksesta kierrätys-(rikastusliisterinpesu)laitteeseen ja liittyminen edelliseen vaiheeseen, siis muutama minuutti, riittää täysin esimerkiksi akrylaattiliistereille imeä riittävästi 7 78511 vettä, niin että kudoksella oleva liisteri ja kudos itse lio-tuskylvyssä voivat paisua.

Liisteripesukylvyn vesimäärä riittää joka tapauksessa (myös liisterinpitoisuuden ollessa suuren) kudoksen ja sillä olevan liisterin liotukseen ja paisutukseen.

Tämän vesiuuton tai vesiuuttovaiheen A-D (kuvio 1) lopussa Q tekstiilituote vapautetaan mahdollisimman täysin siihen tarttuneesta liisterinpesukylvystä. Tähän tarkoitukseen sopivat tunnetut laitteet, kuten litystyslaitteet, joita suositellaan, imu-lieriöt ja imuraot. Tällöin erottunut liisteripesukylpy 3 kulkee vastavirtaan, mieluimmin vastavirtajärjestelyn siihen kohtaan C, jossa pesukylvyn pitoisuus (mittaus esimerkiksi taitekertoimesta, viskositeetistä tai johtokyvystä) on sama kuin erotetun kylvyn. Tässä ei tarkoituksenmukaisuussyistä pidättäydytä, kuten vasta-virtapesuissa yleensä, johdonmukaisesti vastavirtaperiaatteeseen, toisin sanoen tekstiilituotteesta erotettua, olennaisesti väkevöityä kylpyä ei sekoiteta syötettyyn liisterinpesukylpyyn 1, vaan se ohittaa osan D vastavirrassa ja syötetään annettujen kriteerien mukaan. Voidaan myös puristaa edullisesti yksittäisten segmenttien A-D välillä ja saavuttaa vastaavia tuloksia. Tätä työskentelytapaa ei ole kuviossa selvyyden vuoksi esitetty. Tällöin voidaan vedenpoisto-osan segmenttien lukumäärä vähentää kolmesta kahteen.

Uudelleenkäyttöön tarkoitettu elvytyskylpy otetaan tarkoituksenmukaisesti laitteen siitä kohdasta, jossa kylvyn liis-teriväkevyys on suurimmillaan. Tämä on useimmissa vastavirtaus-sovellutuksissa tekstiilikylvyn kontaktialue, esimerkiksi segmentti A, johto 2 sekä elvytyskylvyllä tapahtuvassa liotustek-niikassa kuormituksilla noin 90-140 % ensimmäinen kylvynerotus-kohta.

Tekstiilikuidun erästä ominaisuutta vastaava suuri kyl-vynerottuminen vesiuuton jälkeen aiheuttaa tekstiilikuidulle lopuksi liisterikuormituksen, joka on samaa suuruusluokkaa kuin vastavirtaan tulevan tekstiilikuidun kuormitus. Vaikka tässä ve-siuutossa poistuvan tekstiilin liisterikuormitus onkin hieman 8 78511 suurempi kuin saapuvan, mikä vastaa negatiivista pesuvaikutusta, ei se aseta kyseenalaiseksi enempää vesiuuttoa kuin väkevöinnin tulosta liisterin uudelleenkäyttöä silmälläpitäen.

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan tosin sinänsä toteuttaa yhdellä käsittelyasemalla, erityisesti, jos tilasta on puutetta. Normaalisti sitä kuitenkin käytetään tekstiiliteollisuuden käsittelyprosessien yhteydessä, toisin sanoen sijainniltaan jalostuksen esikäsittelystä kutomon liistaukseen. Vesiuuttoasema sijoitetaan tarkoituksenmukaisesti esikäsittelyyn, mieluimmin liisterinpesulaitoksen yhteyteen. Sopivan kuljetusjärjestelmän (putkijohto, säiliö) avulla väkevöity liisterinpesukylpy siirretään sitten sieltä uudelleenkäytettäväksi liistaamossa. On tarkoituksenmukaista yhdistää vesiuutto suoraan jatkuvakäyttöises-ti liisterinpoistoon (kuvio 2). Jos tällöin käytetään enemmän vettä kuin fysikaaliskemiallisesti on tarpeen (vrt. Ruttiger, Textil Praxis International 1979,s.l380, 1544 ja 1629), voidaan keksinnön mukaisen menetelmän edellytysten mukaan väkevöidä vain osa liisterinpesukylvystä vesiuuton avulla. Niin muodon on keksinnön eräs suosittu suoritusmuoto sellainen, jossa vesiuutto on yhdistetty liisterin rikastuspesuun, niin että mahdollisuuksien mukaan kaikki syntynyt liisterinpesukylpy voidaan johtaa takaisin uudelleenkäyttöön, toisin sanoen, ei synny olennaista hävikkiä eikä liisterinpesukylvyn jäteveteen päästön aiheuttamaa ympäristönkuormitusta, ja siis liisterinpoistoprosessi toimii olennaisesti, ilman että syntyy jätevettä.

Liisterin rikastuspesulla ymmärretään tässä niitä tunnettuja liisterin pesumenetelmiä, joissa pesty liisteri käytetään uudelleen. Ne ovat menetelmiä, joissa ilman olennaista apuaine-lisäystä työskennellään mahdollisimman vähäisellä, tuotevesimää-rällä, ainakin alle 5 1/tekstiililankakiloa kohti, sekä koko-naishyötysuhteella 60-95, useimmiten 70-80 % (määrittely ja mittausmenetelmä vrt. Textil Praxis International, 1974, numero 1, s. 90-93). Nämä menetelmät johtavat käytettynä yhdessä keksinnön mukaisen vesiuuton kanssa edullisiin tuloksiin, jos liisterin rikastuspesun jälkeen saatua liisterinpesukylpyä on alle 1,6, mieluimmin 1,4 litraa tekstiilikiloa kohti.

9 78511

Periaatteessa on liisterin rikastuspesun yhdistämiselle keksinnön mukaiseen vesiuuttoon yhdentekevää, saadaanko vesi-uuttoon käytettävä liisterinpoistokylpy vasta- tai myötävirtaan. Erityisen yksinkertainen ja erittäin tehokas yhdistelmä saadaan kuitenkin, jos pesu suoritetaan vastavirtapesuna, jolloin syötetty tuorevesimäärä (joka saattaa sisältää höyrylauhdetta lämmitettäessä höyryllä) on yhtä suuri kuin keksinnön mukaisesti uutetun veden ja vesiuuton jälkeen uudelleenkäyttöä varten otetun väkevöidyn liisterikylvyn 2 (kuvio 1) tilavuuden summa. Tämä voidaan saavuttaa helpommin ja yksinkertaisemmin, jos uutto- ja pesuosas-tot asennetaan yhdistäviksi putkiksi, pidetään kaikkien laitteiden alimmat telat samalla korkeudella ja otetaan tuorevesi laitoksen loppupäässä olevan, ohjatun pinnankorkeusilmaisimen kautta (kuvio 2, alhaalla oikealla). Yllä mainitun kaltaisilla inten-sivoimislaitteilla ja mahdollisesti korkeammalla kylpylämpöti-lalla voidaan rikastuspesun pesuvaikutuksen hyötysuhde nostaa 70:stä 90 %:iin. Riippuen liisteristä, puhdistettavan tekstiilikuidun laadusta sekä mahdollisesta likaantumisasteesta saattaa olla edullista suorittaa liisterinpoistopesu vain vähän tai ei lainkaan korotetussa lämpötilassa, jotta liisterinpesukylpy likaantuisi mahdollisimman vähän. Tätä tarkoitusta varten on tarkoituksenmukaista valita pesuhyötysuhde, joka yleensä ei ylitä noin 75 %. Intensivoimislaitteista ovat edullisimpia ne, jotka aiheuttavat käsittelykylvyssä mahdollisimman jyrkän laskun väkevyydessä (=suuri väkevyysgradientti), estämättä kankaan diffuusiota. Näitä ovat yleensä laipiot, tukitelat ja rouhetelat, mutta eivät klassisten kyllästysosastojen kääntölaitteet.

Kuten jo on mainittu, on tarkoituksenmukaista, että yksittäisten osastojen, siis (kuviossa 1 kaavamaisesti esitetyn) vesiuutto-osaston sekä (ei erillisenä kuvatun, mutta kuvion 2 oikeanpuoleisessa "laatikossa" olevan) pesuosaston I samoin kuin mahdollisesti tämän ja yhden tai useamman) muun pesuosaston välillä syötetään tekstiilituotteesta eronnut pesukylpy sen pitoisuutta vastaavasti , ohittamalla osan vastavirrasta, osastojen niis 10 7 851 1 sä kohdissa, joissa pitoisuus on sama. Suuri erottumismäärä vaikuttaa edullisesti liisterin rikastumiseen kylvyssä.

Liisterin rikastuspesun ja keksinnön mukaisen vesiuuton yhdistelmä antaa parhaat tulokset silloin, kun vastavirtaperi-aatteen mukainen liisterin rikastuspesun tekstiilituotteesta erottuvan (ja mieluimmin väkevyydeltään samanarvoisissa kohdissa viimeisen pesuosaston vastavirtaan syötetyn) pesukylvyn liisteri-pitoisuus on alueella 5-50 g/1. Jos tämä pitoisuus on pienempi, merkitsee tämä niin perusteellista pesemällä erottamista, että voidaan tuskin välttää tekstiilituotteen epäpuhtauksien erottumista samalla. Nämä rikastuttavat sitten liisterinpesukylpyä ja aiheuttavat häiriöitä. Jos erottuneen liisterinpesukylvyn liis-teripitoisuus on suurempi, jää tekstiilituotteelle liikaa liisteriä, toisin sanoen liisteriä ei saada otetuksi riittävästi talteen ja sitä paitsi kuormittuu seuraava jalostusvaihe, kuten esimerkiksi alkalikeitto, merserointi tai valkaisu liiaksi liisterillä. Kudoksissa, joissa on vähäinen määrä liisteriä (alle 60 g liisteriä kudoskiloa kohti) saavutetaan mainitun optimipitoisuus-alueen alaosassa edullisia tuloksia, kun taas korkealla liis-teripitoisuudella, joka on esimerkiksi 100 g kudoskiloa kohti, ja loppuerottumisen ollessa suuri (esimerkiksi voimakkaan puserruksen takia) toimitaan edullisemmin pitoisuusalueen yläosassa.

Tässä ehdotettua pitoisuusaluetta voidaan mittausteknisesti valvoa tunnetuilla menetelmillä. Kylvyn taitekerroin tai viskositeetti voivat alhaisemmilla arvoilla johtaa suurempaan kulutukseen. Erityisen yksinkertaiseksi ja varmaksi osoittautui joh-tokykymenetelmä, joka tosin johti hyviin tuloksiin vain käytet-teässä ionogeenisiin polymeereihin perustuvia liistereitä.

Verrattuna tähänastiseen liisterikylvyn haihduttamiseen keittämällä, ei keksinnön mukainen menetelmä säästä ainoastaan huomattavaa määrää energiaa, vaan myös vältytään hankkimasta haihdutuslaitos, koska keksinnön mukaista menetelmää voidaan periaatteessa käyttää sellaisten käsittelylaitteiden yhteydessä, joita tekstiiliteollisuudessa käytetään myös muita pesuprosesse- 11 7851 1 ja varten. Myös verrattuna tähänastiseen ultrasuodatukseen, säästytään kalliin, sinänsä vaikeakäyttöisen, laitteiston hankinnalta. Esimerkeissä mainitut prosentit ovat painoprosentteja. Esimerkki 1 A. Lähtöaine Käytettiin polyesteri(PES)-puuvilla(BW)-seosta, joka liis-tattiin kaupallisella polyakrylaattiliisterillä ja kudottiin sen jälkeen.

2 PES/BW 50:50; alkuperäinen leveys 1,8 m; paino = 130 g/m . Loimilankaluku 27/cm, kudelankaluku 25/cm, pellavasidos. Tekstiilikuidun ominaispaino: 393 g/1 - aineen paksuus = 0,32 mm - välitilan määrä 1,8 1/kg.

Läpivirtausluku = 0,166 - kosteuspitoisuus: 2-3 %. Liisterikuormitus määrättiin erilaisilla menetelmillä: 1. Vakioalkalipesu: 7,7 % (mittausarvo) - 1,5 % (Kokemusperäinen korjaus) 6,2 % 2. Ravistus vedellä (1:12) ja a) Liisteripitoisuus johtokyvystä 5,0 % b) Liisteripitoisuus titrauksesta 5,8 % c) Liisteripitoisuus painohäviöstä 6,7 %

Painoanalyysiin perustuvassa menetelmässä 2c) ei otettu huomioon tuotten kutistumista eikä kuituaineen epäpuhtauksista johtuvaa hävikkiä. Lisäksi on tuotteen neliöpainossa (liisterei-neen) hyvin usein +5 % eroja (mittausnäytteen koko noin 2x2 cm). Liisterikuormituksen todennäköisimmäksi aryoksi asetettiin 5,0 % tai 50 g/kg.

Tuote leikattiin neljästi yhtä leveäksi (45 cm) kaistaksi ja rullattiin kokeita varten, ilman että reunoja liimattiin.

B. Kokeen kulku ja tulokset a) Käsittely-yksiköiden esivahvistaminen Koska käytettävissä oli vain rajoitetut määrät raakatuo-tetta, ja jotta olisi voitu hankkia mahdollisimman paljon tietoja, vahvistettiin kylpyä eri käsittelyosastoissa liisterillä. Kokeita varten oli käytettävissä noin 350 metriä raakatuotetta. Se on yhteensä 21,6 kg tekstiilituotetta noin 1,3 kg:n liisterikuormi- i2 7851 1 neen. Käytettäessä pienintä mahdollista kylpymäärää, joka on 25 1 ilman esivahvistusta, on siis suurin mahdollinen pitoisuus 52 g liisteriä litraa kohti.

Vesiuutto-osasto: 50 g/1 akrylaattia (Segmentit A-D kuviossa 1 keksinnön mukaista menetelmää varten)

Kylpymäärä: 25 1, jossa on 1,25 kg ak rylaattia

Rikastusesipesuosasto: 25 g/1 akrylaattia (Osasto I; tekniikan taso)

Kylpymäärä: 25 1, jossa on 0,625 akry laattia

Rikastusjälkipesuosasto: 10 g/1 akrylaattia (Osasto II; tekniikan taso)

Kylpymäärä: 50 1, jossa 0,500 kg akry laattia Väkevöity vesi käynnistysvaihetta 10 g/1 akrylaattia varten

Puristamalla kiinni vastavirtayhdysjohto täytössä estettiin eri kylpyjen sekaantuminen ennen käynnistystä.

b) Käynnistysvaihe Käynnistyksessä ajettiin liistattua raaka-ainetta niin *: pitkään, että vesiuutto-osastossa saavutettiin ennaltamäärätty ' tavoitepitoisuus 70 g/1 akrylaattia (9,5°Brix). Käynnistyksen aikana luettiin prosessitiedot ja kokeiltiin muutamia ajotapa-munnoksia. Tällöin liisterinpesukylpy johdettiin rikastuspesu-osastoista kokonaisuudessaan vesiuutto-osastoon (segmentit A-D kuviossa 1). Vesiuutto-osastosta ei otettu lainkaan kylpyä, niin että jätevettä ei kerääntynyt, eikä väkevöintikylpyä otettu. Käynnistykseen tarvittiin 220 m tuotetta, mikä vastaa 13,2 kg tekstiiliä. Tätä tarkoitusta varten syötettiin rikastusjälkipesuosaston II pinnankorkeussäädön kautta 12 noin 850 ml:n työnnöstä yhteensä 10,1 1 esiväkevöityä pesukylpyä. Tästä päästään keskimääräiseen pesuvesikulutukseen 0,76 1 raakakudoskiloa kohti.

Rikastusjälkipesuosastossa II säädettiin pinnankorkeussää-timen tavoitearvo siten, että pesukylpy juuri peitti alakääntö- 7851 1 telat. Tuotteesta otettiin loppupuristuksen jälkeen 50 metrin välein kudospaloja, jotta olisi voitu analysoida jäljelle jäänyt liisteripitoisuus. Sitä tarkoitusta varten puhdistettiin kudosnäytteet kylminä kerran kylpysuhteessa 1:12, jolloin saatiin seu-raavat arvot painonvähennykselle.

Läpiajettu tuotepituus _Painonvähennyksen määrittely painoanalyysillä johtokykyanalyysillä _(m)_(q/kg)_(q/kq)_ 50 3,5 4,2 100 3,4 3,0 150 3,8 2,4 200 4,1 3,0

Johtokykyanalyysissä laskettiin g-akrylaatin ominaisjoh-tokyvyksi 3,0 · 10 (ohmi·cm) tekstiilikiloa kohti. Vaikkakaan yllä olevan taulukon arvot eivät täsmää aivan tarkasti, mikä näillä alhaisilla kuormituksilla oli odotettavissakin, käy näistä molemmista, toisistaan riippumattomista, menetelmistä käynnistysvaihetta varten ilmi, että tekstiilituotteen jäännöskuormi-tus on noin 0,3 % akrylaattiliisteriä.

Käynnistysvaiheessa saatiin liisteritaseelle seuraavat arvot

Syöttö:

Esivahvistuksesta 2,375 kg

Raakakudoksesta 1,3 kg

Pesuvedestä 0,101 kg

Yhteensä 3,776 kg

Poisto:

Poistettu kudoksen mukana 0,086 kg Jäännös:

Laitokseen jäänyt 3,69 kg

Kokonaisuudessaan saavutettiin käynnitysvaiheessa noin 0,8 l:n pesuvedenkulutuksella raakakudoskiloa kohti pesuhyöty- 14 7 851 1 suhde, joka oli selvästi yli 90 % (keskimääräisen liisterikuor-mituksen kulkuarvo 50 g/kg aleni loppuarvoon noin 3-4 g/kg).

Tällä tavoin talteenotettua liisteriä käytettiin uudelleen sellaisenaan laboratorioyksittäislankakokeissa ja arvot eivät millään tapaa huonontuneet verrattuina alkuperäiseen liisteriin. Talteenotetun liisterin toistuvaa uudelleenkäyttöä varten ei erityisen korkeaksi valittua pesuhyötysuhdetta, verrattuna tekniikan tasoon, suositella käytettäväksi, johtuen tällöin odotettavissa olevasta likaantumisesta.

c) Jatkuva käyttö

Vesiuutto-osastossa seurattiin jatkuvasti (pistokokein) taitekertoimen ja johtokykymittausten avulla kylvyn liisteripi-toisuutta sekä neljässä vastavirtasegmentissä A-D (kuviossa 1) että puristimen Q paluuvirtauksessa. 220 metrin tuotemäärää vastaavien noin 220 minuutin jälkeen todettiin vesiuutto-osaston kolmessa ensimmäisessä segmentissä A, B ja C taitekerroin 9°Brix, toisin sanoen, melkein 70 g/1 akrylaattipitoisuus.

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti neljästä segmentistä A-D muodostuvaa vesiuutto-osastoa siihen liittyvine puserruslaittei-neen Q sekä kylpyvirtoineen 1-3. Yläkääntötelat ja rikastuspesun osastot I ja II eivät näy.

Kuviossa 1 esitetään vesiuutto-osasto kunkin segmentin akrylaattipitoisuus aikajärjestyksessä. Nollalinja edustaa annettua akryylipitoisuutta kudoksen kulkuradan alussa. Muut yk-sinumeroiset luvut osoittavat pitoisuustasoa kunkin käyttötunnin jälkeen. Kaksi eri numeroa samassa tasossa merkitsevät, että sama pitoisuus mitattiin molempien esitettyjen aikojen kuluessa. Kuvattu uutto-osasto liitettiin kuvion 2 mukaisesti periaatteessa samanrakenteiseen kaupallisesti saatavana olevaan liisterinpois-tolaitokseen, joka tässä koostui osastoista I ja II, joista edellinen on kuvatun vesiuutto-osaston kaltainen (toinen selitetään myöhemmin). Syöttö 1 (kuviossa 1) otettiin tähän laitokseen vastavirran loppupäässä (virtasuunnassa; eli tuotteenkulkusuunnan alussa), siis kohdassa, jossa liisteripitoisuus on suurimmillaan.

15 7 851 1

Poistuvan kylvyn 2 muodosti uudelleenkäyttöön valmis, rikastettu liisterinpesukylpy. Puristuskylpy 3 ohjattiin puristustelalta Q osaston D tai laimeampia kylpyjä käsittävien osastojen ohitse väkevyydeltään mahdollisimman samanlaiseen segmenttiin (esimerkiksi, segmenttiin C). Kontaktimatka (= upotusmatka) oli esitetyssä vesiuutto-osastossa kaiken kaikkiaan 0,6 m kokonaiskosketus-ajan (upotusajan) ollessa 36 sekuntia. Jos seuraavaksi tarkastellaan segmenttiä A, josta vahvistettu kylpy 2 otettiin uudelleenkäyttöä varten, huomataan, miten pitoisuus käyntiinajon aikana (3 tuntia) nousi arvosta 46 melkein arvoon 70 g/1. Jo tämä arvo, noin 70 g/1, on selvästi suurempi kuin liisteripitoisuus tekstiilillä, jossa on 50-60 g/kg. Vaikka nyt valutettiin jatkuvasti, nousi akrylaattipitoisuus segmentissä A kuuden tunnin aikana melkein arvoon 90 g/1. Tästä oli seurauksena, että talteenottokyl-vyn pitoisuus oli keskimäärin 85 g/1.

Nämä arvot vahvistavat, että keksinnön mukainen tapa uuttaa vettä suurestikuormitetusta liisterikylvystä voidaan toteuttaa tekstiiliä ja sen liisterikuormitusta paisuttamalla. Vasta-virtaperiaatteen mukaisesti syötettiin liisterinpesukylpy 1 segmenttiin D. Sen pitoisuus oli paikallisen käytön aikana 30 g/1, mikä vedenuutoksen vuoksi lisääntyi 2-3 kertaiseksi.

Tekstiilituotteen analyysi osoittaa, että vahvistus tässä tapahtui vedenpoiston eikä liisterin erottamisen tai irrottamisen avulla. Analyysi osoitti puristuksen jälkeen, että keskimääräinen liisterikuormitus oli 50 g/kg, joten liisterimäärä ei ollut vähentynyt .

Merkittävää on, että tekstiili segmentin D upotuskylvyssä, joka sekoittuessaan liisterinpesukylpyyn 1, jonka kanssa tekstiilistä päästetty, jo väkevöitynyt, kylpy syntyi, ei ollut tasapainossa. Puristuslaitteessa Q raakakudoksesta erottunut purituskyl-vyn 3 pitoisuudet kojeen aikana olivat kaksinkertaiset verrattuina segmentin D kylpyyn.

d) Rikastuspesu

Kuten aikaisemmin on mainittu, on keksinnön mukaisen vesi- „ 78511 uuton kannalta yhdentekevää, mitä tunnettuja menetelmiä vesiuu-ton jälkeen paisuneen liisterin uudelleenkäyttämiseksi raaka-kudoksesta käytetään, edellyttäen, että raakakudoskilossa ei ole enempää kuin 1,5, mieluimmin alle 1,3 1, liisterinpesukyl-pyä ja edellyttäen, että pesuhyötysuhde yhdistettynä suureen toimintavarmuuteen on pidettävä 70-75 %:ssa.

Jotta kokeita silmällä pitäen olisi voitu noudattaa näitä molempia perusedellytyksiä varmasti ja ilman suuria kustannuksia, valittiin vastavirtapesu.

Tuotteen akrylaattikuormitus oli loppupuristuksen jälkeen 15 g/kg (pistokoe) tulokuormituksen esipesuosastossa (osasto I) ollessa 50 g/kg, mistä saadaan pesuhyötysuhde 70 %. Tällöin syötetyn vastavirtakylvyn akrylaattipitoisuus oli 6-9 g/1 jatkuvassa käytössä ja tuotantonopeus 1,3 1/kg. Rikastuspesua varten käytettiin tällöin pääasiassa kylmää pesukylpyä (noin 18°C).

Nämä arvot osoittavat, että käytettäessä tässä valittua alhaista etenemisnopeutta (1 m/min) kokonaisniisityspituuden ollessa noin 7 m (0,75 m:n tulojakso 0,6 m:n kontaktijakso kylvyn kanssa, loppu tuuletuskanavaa) voidaan saavuttaa 70 %:n pesuhyötysuhde. Tällöin puuttuu kuitenkin varmuusreservi, minkä vuoksi käytettiin lisäosastoa (osasto II = jälkipesuosasto).

Jälkipesuosastona oli käytettävissä laite, jonka noin 50 litran minimi kylpytilavuus ilman laipioita ei mahdollistanut vaikuttavan pitoisuusgradientin aikaansaamista. Käyntiinajovai-heessa oli keskimääräinen pitoisuus kaikissa mittauskohdissa noin 10 g/1 (1,3-1,6°Brix), kun taas jatkuvassa käytössä pitoisuus oli suhteellisen vakio 8,5 g akrylaattia litraa kohti (l,l°Brix), syötettäessä esiväkevöidyn liuoksen sijasta tuorevettä.

Tuorevesikulutus oli jatkuvan käytön aikana 3,5 1/h 60 ml/min 1 litra tekstiilikiloa kohti (2 tunnin sekä 120 raaka-kudosmetrin keskiarvo).

Poistuvan tekstiilin liisterikuormitus oli jatkuvasssa käytössä painonmenetysmenetelmän mukaan 4-5 g/kg ja johtokykyme-netelmän mukaan 2-3 g/kg. Niinollen oli pesuhyötysuhde 2-3 tun-

II

17 7851 1 nin jatkuvan käytön aikana rikastuspesussa jo yli 90 %.

C. Menetelmätekniset arvot

Esikokeista kävi ilmi, että tuotteen etenemisnopeuden ollessa 1 m/min, oli prosessin pitoaika jo riittävä (suuremmassa laitoksessa olisi etenemisnopeus samalla pitoajalla vastaavasti suurempi). Nopeus jätti lisäksi vielä riittävästi aikaa kyseessä-olevan raaka-aineen laajoille mittauksille ja valvontatoimenpiteille. Tällöin saatiin seuraavat arvot:

Syöttö uutto-osastossa;

Tekstiilin läpäisymäärä 60 g/min

Liisterikuormitus 50 g/kg

Akrylaatinsyöttö 3,6 g/min Väkevöintikylvyn poisto uudelleenkäyttöä varten: Määrä 0,6 1/kg (= kylvyn ra-jamäärä)

Poisto 36 ml/min

Saannon tavoitearvo 70 %

Akrylaattipoiston tavoitearvo 42 g/kg

Tarvittava akrylaattipitoisuus 70 g/1

Vesiuutto:

Tarvittava vedenpoisto esikokeiden perusteella 0,7 1/kg

Tarvittava väkevöintikerroin noin 230 %

Liisterinpesukylvyn tarvittava syöttöpitoisuus 30 g/1 akry- laattia

Odotettu pesuhyötysuhde (esikokeiden jälkeen) 0 % (+15 %)

Kontaktiaika ja ilmakanava

Tekstiilin ja liisterinpesukylvyn välinen kontaktimatka (upotusmatka) oli 4 x 150 mm = 60 cm, mikä vastaa 36 sekunnin kontaktiaikaa. Kokonaisniisityspituus vedenuutososastossa = 6,8 m, josta 0,75 m kuivaa syöttöä. Ilmakanava liisterikylpyineen vedenuutososastossa = (6,8 = 0,75 - 0,6) = 5,45 m.

18 7851 1

Poisto tekstiilistä uutto-osastossa

Linjapaine puserruslaitteessa noin 50 kp/cm

Puserruspoisto hyvin viskoosisesta

liisterikuormituksesta noin 60 S

Akrylaatinpoisto noin 50 g/kg

Kokeiden suorittamista varten käytettiin yksittäisissä osastoissa liisterillä esiväkevöityjä kylpyjä, jotta olisi tultu toimeen käytettävissä olevalla tuotteella. Saatujen arvojen perusteella voitiin laatia määrätase uutososastoa ja rikastuspe-sua varten. Edellyttäen, että rikastuspesun (esi- ja jälkipesu) pesuhyötysuhde on noin 80 %, arvioitiin kunkin osaston syöttö- ja poistovyöhykkeen liisteripitoisuus seuraavasti:

Uutto-osasto (sisääntulosegmentti D) 48,5 g/1 akrylaattia

Rikastusesipesuosasto (= osasto I, segmenttien keskiarvo) 21 g/1 akrylaattia

Rikastusjälkipesuosasto (II) (vain 1 segmentti) 6 g/1 akrylaattia

Claims (4)

19 7851 1

1. Menetelmä liisterin poistamiseksi rainanmuotoisesta kudoksesta, jossa menetelmässä liisteriä pestään jatkuvasti pois vedellä, täten syntynyt liisteriliuos erotetaan kudoksesta ja käytetään välittömästi mahdollisimman täydellisesti regeneroituna liistaukseen, tunnettu siitä, että vielä kuiva, liisterillä kuormitettu kudos ensin kostutetaan vastavirtaperiaatteen mukaisesti liisteriliuoksella, joka sisältää 5-50 g/1 liisteriä liuenneena, niin että tekstiilituotekiloa kohti virtaa tekstiilituotteeseen nähden vastavirtaan 0,2-5 1 mainittua liisteriliuosta, liisteriliuos erotetaan välittömästi kudoksesta ja johdetaan uudelleen käytettäväksi ja kudos vasta kostuttamisen jälkeen alistetaan varsinaiseen liisterinpoistopesuun, jolloin kokonaispesuhyö-tysuhteeksi säädetään 60-95 %.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vielä kuiva, liisterillä kuormitettu kudos ensin kostutetaan liisteriliuoksella, joka saadaan pesemällä liisterillä käsiteltyä tekstiilituotetta pienemmällä kuin 5 l:n vesimäärällä tekstiilituotekiloa kohti ja pesuhyötysuhteella noin 70-80 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n - n e t t u siitä, että käytetään liisteriliuoksen kylpytilavuutta, 2 joka on 7-15 1/m tuotemäärää.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vielä kuiva, liisterillä kuormitettu kudos kostutetaan liisteriliuoksella, joka saadaan pesemällä liisterillä käsiteltyä tekstiilituotetta kokonaispesuhyötysuhteella 60-95 %.