NL8005879A

NL8005879A - METHOD AND APPARATUS FOR TREATING A MATERIAL TRACK

Info

Publication number: NL8005879A
Application number: NL8005879A
Authority: NL
Original assignee: Brugman Machinefabriek Bv
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-05-17
Also published as: ES506512A0; ES8305866A1; BR8106862A; EP0050901A1; JPS57101060A; DK468881A

Description

80,5048/M/MvC80.5048 / M / MvC

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een materiaalbaan.Short designation: Method and device for treating a material web.

Aanvraagster noemt als uitvinders: (zie blz. 13.)Applicant mentions as inventors: (see page 13.)

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van een materiaalbaan onder toepassing van het doorstromingsprincipe waarbij de baan wordt gevoerd langs een contactorgaan met behulp waarvan een procesfluidum onder druk 5met grote snelheid dwars door de baan wordt gevoerd. Een dergelijke werkwijze is in een bepaalde uitvoering wel eere toegepast met stoom als procesfluidum voor het verwijderen van vochtdeeltjes uit de baan. De uitvinding beoogt, uitgaande van deze stand van techniek, een werkwijze te verschaffen voor het lOin de meest ruime zin tot stand brengen van een veredelings-proces van de materiaalbaan dat zich onderscheidt door een korte contacttijd, een compacte bouwwijze van de vereiste installatie en een laag verbruik aan energie en hulpstoffen.The invention relates to a method for treating a material web using the flow-through principle, wherein the web is passed along a contact member by means of which a process fluid under pressure is passed through the web at high speed. In a particular embodiment such a method has previously been used with steam as a process fluid for removing moisture particles from the web. The object of the invention is, on the basis of this prior art, to provide a method for realizing a finishing process of the material web in the broadest sense, which is distinguished by a short contact time, a compact construction method of the required installation and a low consumption of energy and consumables.

De in het voorgaande genoemde oogmerken worden in de 15werkwijze volgens de uitvinding verkregen doordat gebruik wordt gemaakt van een poreus materiaal in het contactorgaan met een meshwaarde van ten minste 100 zodanig dat de drukval het procesfluidum in het poreuze materiaal ten minste 5 x de drukval door de baan bedraagt waarbij de superficiële fluidumsnelheid groter 20dan 0,1 m/sec gehouden wordt. In dit verband wordt opgemerkt dat het begrip meshwaarde voor het poreuze materiaal wordt gehanteerd in analogie met de gebruikelijke aanduidingen voor permeabiliteit van geperforeerde platen. Als procesfluidum wordt een gas, een aerosol of een dergelijk medium toegepast. 250nder hét begrip superficiële fluidumsnelheid wordt verstaan de snelheid door de lege doorsnede. Het aangegeven verschil in drukval verschaft een beperking van lekverliezen aan weerszijden naast de materiaalbaan.The aforementioned objects are achieved in the method according to the invention by using a porous material in the contact member with a mesh value of at least 100 such that the pressure drop of the process fluid in the porous material is at least 5 times the pressure drop through the web at which the superficial fluid velocity is kept greater than 0.1 m / sec. In this regard, it is noted that the concept of mesh value for the porous material is used in analogy with the conventional indications for permeability of perforated plates. A gas, an aerosol or the like medium is used as process fluid. The term superficial fluid velocity means the velocity through the empty cross-section. The indicated difference in pressure drop provides a limitation of leakage losses on either side of the web.

De toepassing van een poreus contactorgaan maakt een 30zeer intensieve behandeling per oppervlakte-eenheid van de materiaalbaan mogelijk, tengevolge waarvan de vereiste tijdsduur van de behandeling ten opzichte van de stand van techniek beduidend kan worden verminderd. Dat voert tot een capaciteitstoename van een behandelingsinstallatie welke tot dusver veel 35ruimte in beslag moest nemen.The use of a porous contact member allows for a very intensive treatment per unit area of the web of material, as a result of which the required duration of the treatment can be significantly reduced compared to the prior art. This leads to an increase in capacity of a treatment installation which has hitherto taken up a lot of space.

8005879 V ^ I ‘ 1 - 2 -8005879 V ^ I "1 - 2 -

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het ontwateren van een textielbaan tot aan het zwelwatergehalte van de vezels onder toepassing van het ver-dringingsprincipe waarbij het hierin toegepaste fluidum gas-5 vormig is en een temperatuur boven 100°C heeft. Een dergelijke werkwijze is bekend uit de ter inzage gelegde octrooiaanvrage 74.12216. Het daarbij toegepaste contactorgaan is uitgevoerd als een venturi-spleet waardoorheen oververhitte stoom wordt gevoerd die ongeveer de geluidssnelheid heeft bereikt bij 10 aanraking met de textielbaan. Volgens de uitvinding is de superficiële fluidumsnelheid in het.poreuze contactorgaan groter dan 1,0 m/sec en heeft dit poreuze materiaal een mesh-waarde die groter is dan 200. Bij het uitvoeren van deze werkwijze zal tengevolge van het drukverschil over de textielbaan, 15 het aan deze vezels aanhangende water naar de buitenzijde van het weefsel stromen. Daarbij verloopt de stroming tussen de draden veel sneller dan in het inwendige van de draden als gevolg van het verschil in stromingsweerstand.The invention particularly relates to a method for dewatering a textile web up to the swelling water content of the fibers, using the displacement principle, wherein the fluid used herein is gaseous and has a temperature above 100 ° C. Such a method is known from the published patent application 74.12216. The contact element used therein is designed as a venturi slit through which superheated steam is passed, which has reached approximately the speed of sound upon contact with the textile web. According to the invention, the superficial fluid velocity in the porous contact member is greater than 1.0 m / sec, and this porous material has a mesh value greater than 200. In carrying out this method, due to the pressure difference across the textile web, The water adhering to these fibers flows to the outside of the fabric. In addition, the flow between the wires proceeds much faster than in the interior of the wires due to the difference in flow resistance.

Volgens de uitvinding kan de werkwijze nog worden aan-20 gevuld doordat de materiaalbaan na de plaats gevonden behandeling wordt onderworpen aan een aanvullende behandeling volgens het verdampingsprincipe, waarbij de materiaalbaan wordt gevoerd over een poreus oppervlak met een meshwaarde groter dan 200, door welke wals een heet gas met een temperatuur van ten 25 hoogste 200°C wordt geperst met een drukval-verhouding groter dan 2 en waarbij een totale contacttijd van meer dan 1 seconde wordt in stand gehouden. In vergelijking met de stand van techniek kan met de werkwijze volgens de uitvinding de behande-lingstijd zeer aanzienlijk worden bekort hetgeen een verhoging 30 van de behandelingscapaciteit met zich brengt, zonder een ruimtelijke vergroting vai de installatie.According to the invention, the method can still be supplemented in that the material web after the treatment found is subjected to an additional treatment according to the evaporation principle, wherein the material web is passed over a porous surface with a mesh value greater than 200, through which roller a hot gas having a temperature not exceeding 200 ° C is pressed with a pressure drop ratio greater than 2 and maintaining a total contact time of more than 1 second. In comparison with the prior art, the method according to the invention can considerably shorten the treatment time, which entails an increase in the treatment capacity, without a spatial enlargement of the installation.

De basisgedachte die ten grondslag ligt aan de uitvinding is de toepassing van een contactorgaan in de vorm van een poreus materiaal. Hiermede hangt een verder aspect van de uit-35 vinding samen betrekking hebbende op een werkwijze voor het op een materiaalbaan aanbrengen van een visqueuze substantie onder toepassing van een draaibare cilinder voorzien van een doorlaatbaar mantelvlak waaraan de substantie inwendig wordt toegevoerd en waarbij de baan langs het manteü/lak wordt geleid.The basic idea underlying the invention is the use of a contact member in the form of a porous material. Related to this is a further aspect of the invention related to a method of applying a viscous substance to a web of material using a rotatable cylinder provided with a permeable jacket surface to which the substance is fed internally and the web passing along the mantle / lacquer is guided.

8005879 .5 * - 3 - 1 1 ' '8005879 .5 * - 3 - 1 1 ''

Volgens de uitvinding wordt een cilinder toegepast voorzien van een mantel uit poreus materiaal met een meshwaarde groter dan 200 en welke cilinder via ten minste êên van haar afgesloten uiteinden de substantie onder verhoogde druk wordt toegevoerd, 5 welke substantie met een snelheid kleiner dan 0,01 m/sec wordt geperst door het poreuze mantelvlak.According to the invention, a cylinder is used provided with a jacket of porous material with a mesh value greater than 200 and which cylinder is supplied under increased pressure through at least one of its closed ends, which substance has a speed of less than 0.01 m / sec is pressed through the porous lateral surface.

De genoemde werkwijze heeft ten minste twee toepassingen bijv. voor het bedrukken van een materiaalbaan· In dat geval wordt de baan geleid langs het grootste deel van het mantel-10 vlak van de poreuze cilinder, welke vlak is voorzien van een ondoorlaatbare bekleding in het negatieve patroon van het beoogde dessin. Het is echter ook mogelijk om de werkwijze zodanig uit te voeren dat de baan tangentiaal wordt geleid langs het mantelvlak van de poreuze cilinder en dat de substantie 15 bestaat uit een .gas/vloeistofmengsel.The said method has at least two applications eg for printing a web of material. In that case the web is guided along the major part of the mantle-surface of the porous cylinder, which surface is provided with an impermeable coating in the negative pattern of the intended design. However, it is also possible to carry out the method in such a way that the web is guided tangentially along the lateral surface of the porous cylinder and that the substance 15 consists of a gas / liquid mixture.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een of meer van de hierboven aangegeven werkwijzen, omvattende ten minste êên contactorgaan alsmede middelen voor het onder enige spanning langs dit orgaan voeren 20 van ten minste één materiaalbaan. Een dergelijke inrichting die in een zeer speciale uitvoering eveneens bekend is uit de bovengenoemde octrooiaanvrage 74.12216 onderscheidt zich volgens de uitvinding doordat het contactorgaan is voorzien van, of bestaat uit een poreus materiaal met een radiaal buitenwaarts 25 gericht gebogen oppervlak waarover de materiaalbaan met een relatieve snelheid kan worden geleid, terwijl de tegenover gelegen zijde van het poreuze materiaal in verbinding staat met een aanvoer van het procesfluidum. Ten opzichte van de tot dusver voor dit doel bestemde inrichtingen kan binnen een 30 beperkt ruimtelijk bestek een installatie met een aanzienlijke capaciteit worden verwezenlijkt.The invention further relates to an apparatus for carrying out one or more of the above-mentioned methods, comprising at least one contact member and means for carrying at least one web of material under some tension along this member. Such a device, which in a very special embodiment is also known from the above-mentioned patent application 74.12216, is distinguished according to the invention in that the contact member is provided with, or consists of a porous material with a radially outwardly directed curved surface over which the material web has a relative speed. can be guided, while the opposite side of the porous material is in communication with a supply of the process fluid. Compared to the devices hitherto intended for this purpose, an installation with a considerable capacity can be realized within a limited spatial specification.

De inrichting volgens de uitvinding kan in het bijzonder gebruikt worden voor het realiseren van een droogproces waarbij de daarvoor noodzakelijke contacttijd van de materiaalbaan 35 met het poreuze materiaal slechts enkele seconden behoeft te duren. Een weinig energie verbruikende inrichting kan zodanig zijn uitgevoerd dat het contactorgaan bestaat uit een - tijdens bedrijf - stilstaande dubbelwandige cilinder waarvan alleen het buitenste mantelvlak poreus is, welke cilinder is voorzien 8005879 V * I 1 -Ανθη een - volgens een beschrijvende lijn gerichte - doorlaat-spleet met geleidingsmiddelen voor het via deze spleet binnenwaarts afvoeren van de langs het mantelvlak behandelde baan.The device according to the invention can in particular be used for realizing a drying process in which the contact time of the web of material 35 with the porous material required for this purpose need only last a few seconds. A low energy-consuming device can be designed in such a way that the contact element consists of a double-walled cylinder, which is stationary during operation, of which only the outer jacket surface is porous, which cylinder is provided with 8005879 V * I 1 slit with guide means for inwardly discharging the web treated along the lateral surface via this slit.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand 5 van de tekening die eerst enkele aspecten van de werkwijze volgens de uitvinding en vervolgens schematisch de uitvoering van de inrichting illustreert, om tenslotte op sterk vergrote schaal de verschillende stadia van het ontwateren en verder drogen van een textielbaan weer te geven.The invention will be further elucidated with reference to the drawing, which first illustrates some aspects of the method according to the invention and then schematically the implementation of the device, in order to finally show the different stages of the dewatering and further drying of a differently enlarged scale. textile web.

10 Fig. 1 toont een eerste uitvoeringsvorm waarbij het contactorgaan bestaat uit een poreuze pijp met een beperkte diameter voor het toepassen van het doorstromingsprincipe, in het bijzonder voor het ontwateren van een textielbaan.FIG. 1 shows a first embodiment in which the contact member consists of a porous pipe of a limited diameter for applying the flow-through principle, in particular for dewatering a textile web.

Fig. 2 toont een soortgelijke installatie waarbij het 15 contactorgaan bestaat uit een holle poreuze buis met een grotere diameter waarbij de baan langs vrijwel de gehele omtrek van de buis wordt geleid voor het verkrijgen van een droging van de baan onder toepassing van het verdampingsprincipe.Fig. 2 shows a similar installation in which the contact member consists of a larger diameter hollow porous tube in which the web is guided along almost the entire circumference of the tube to obtain drying of the web using the evaporation principle.

De Figuren 3a, 3b en 3c tonen een derde uitvoerings-20 vorm waarbij het contactorgaan bestaat uit een poreuze staaf voorzien van een gebogen oppervlak waarlangs de baan kan worden bewogen.Figures 3a, 3b and 3c show a third embodiment in which the contact member consists of a porous rod provided with a curved surface along which the web can be moved.

Fig. 4 illustreert een meervoudige uitvoering van de variant volgens Fig. 3a, b.Fig. 4 illustrates a multiple embodiment of the variant of FIG. 3a, b.

25 Fig. 5 geeft een beeld van een gecombineerde installatie waarbij de baan achtereenvolgens wordt ontwaterd en gedroogd.FIG. 5 shows a combined installation in which the web is successively dewatered and dried.

De Figuren 6a, 6b en 6c tonen respectievelijk een perspectivisch aanzicht, een dwarsdoorsnede en een detail van een zogenaamde ring-wikkeldrooginstallatie.Figures 6a, 6b and 6c respectively show a perspective view, a cross-section and a detail of a so-called ring-winding drying installation.

30 De Figuren 7a, 7b en 7c tonen de toepassing van een permeabele meeloper ter ondersteuning van de materiaalbaan tijdens diens passage langs het contactorgaan.Figures 7a, 7b and 7c show the use of a permeable follower to support the web during its passage along the contact member.

Fig. 8 geeft een beeld van een mogelijke toepassing van de uitvinding voor het bedrukken van een textielbaan.Fig. 8 illustrates a possible application of the invention for printing a textile web.

35 Fig. 9 laat zien op welke wijze een poreus contact orgaan kan worden benut voor het aanbrengen van een schuimstof-laag op een materiaalbaan. ’FIG. 9 shows how a porous contact member can be used for applying a foam layer to a material web. "

Fig. 10 geeft zeer schematisch een beeld in uitgeslagen toestand van het verloop van het proces voor het ontwateren en 800587» * * - 5 - en drogen van een weefselbaan.Fig. 10 is a very schematic view in the expanded state of the progress of the process for dewatering and drying of a fabric web.

De inrichting volgens Fig. 1 toont de veredelings-installatie volgens de uitvinding in haar meest elementaire doch tevens· wezenlijke vorm. De installatie bestaat uit een 5 contactorgaan 1 uitgevoerd als een holle smalle pijp met een diameter van enkele centimetere Zoals te zien in Fig. 1 kunnen beide uiteinden van de pijp ondoorlaatbaar zijn. Een materiaal-baan 2 wordt langs het poreuze gedeelte van de pijp 1 gevoerd met behulp van een tweetal geleidingswalsen 3. Met behulp van 10 de$ walsen wordt de baan 2 onder enige spanning gevoerd lahgs het grootste deel van de omtrek van de poreuze pijp 1· De pijp is aan het ene uiteinde afgesloten en aan het andere uiteinde voorzien van een aanvoer F voor het procesfluidum. Wanneer deze installatie wordt toegepast voor het ontwateren van een 15 textielbaan dan kan via de aanvoer F stoom onder een druk van 5 bar (d.w.z. 500 kPa) en met een temperatuur van 151°C, aan het contactorgaan 1 worden toegevoerd. Het procesfluidum zal dan via de poriën van het poreuze materiaal met kracht radiaal naar buiten stromen waarbij een drukval van bijv. ruim 400 20 kPa over het poreuze materiaal optreedt. Het uit de pijp 1 uittredende fluïdum moet de capilüre krachten van de vloeistof tussen de vezels van de baan 2 overwinnen teneinde op die wijze de beoogde ontwatering tot stand te brengen. De hierbij optredende fluïdum snelheid ligt in de orde van grootte 10 m/sec. De 25 permeabiliteit van de pijp 1 kan een meshwaarde hebben van 1000 (poriën per lineaire inch) hetgeen ongeveer overeenkomt met de afmeting van een vezel van de baan 2. De drukval van het fluïdum over deze baan 2 zal ongeveer 50 kPa. Bij wijze van voorbeeld kunnen de volgende details van het poreuze materi-30 aal van het contactorgaan 1 worden gegeven: - als materiaal komt in aanmerking kunststof, brons, roestvrij staal, keramisch materiaal, glas of vezelmateriaal; - de dikte van de poreuze mantel van de pijp 1 bedraagt 35 1-5 mm; _1 2 2 - de specifieke permeabilitiet bedraagt 10“ m ; - de porositeit bedraacj; ongeveer 25?ó.The device of FIG. 1 shows the breeding installation according to the invention in its most basic yet essential form. The installation consists of a contact member 1 designed as a hollow narrow pipe with a diameter of a few centimeters. As can be seen in Fig. 1, both ends of the pipe may be impermeable. A web of material 2 is passed along the porous part of the pipe 1 by means of two guide rollers 3. With the aid of the rollers, the web 2 is guided under some tension along most of the circumference of the porous pipe 1 The pipe is closed at one end and at the other end is provided with a supply F for the process fluid. When this installation is used for dewatering a textile web, steam can be supplied via the supply F under a pressure of 5 bar (i.e. 500 kPa) and with a temperature of 151 ° C, to the contact member 1. The process fluid will then forcefully radiate out through the pores of the porous material, with a pressure drop of, for example, more than 400 20 kPa occurring over the porous material. The fluid emerging from the pipe 1 must overcome the capillary forces of the liquid between the fibers of the web 2 in order to effect the intended dewatering. The resulting fluid velocity is of the order of magnitude 10 m / sec. The permeability of the pipe 1 can have a mesh value of 1000 (pores per linear inch) which corresponds approximately to the size of a fiber of the web 2. The pressure drop of the fluid over this web 2 will be about 50 kPa. By way of example, the following details of the porous material of the contact member 1 can be given: - the material which can be considered is plastic, bronze, stainless steel, ceramic material, glass or fiber material; the thickness of the porous casing of the pipe 1 is 35 1-5 mm; 1 2 2 - the specific permeability is 10 m; - the porosity is wired; about 25? ó.

80 058 7 9 - 6 -80 058 7 9 - 6 -

De in Fig, 2 afgebeelde installatie onderscheidt zich van de uitvoering volgens Fig, 1 doordat het contactorgaan 1 is uitgevoerd als poreuze buis 4 met grotere diameter bijv, 10-50 cm. In plaats van de geleidingswalsen 3 uit Fig. 1 zijn 5 er ondersteuningsrollen 5 waarmede de materiaalbaan 2 langs vrijwel de gehele.) omtrek van de buis 1 wordt geleid, De mantel van de buis 4 is vervaardigd van hetzelfde soort poreuze materiaal als hierboven aangegeven met betrekking tot de pijp 1 uit Fig.1.The installation shown in Fig. 2 differs from the embodiment according to Fig. 1 in that the contact member 1 is designed as a porous tube 4 with a larger diameter, for example 10-50 cm. Instead of the guide rollers 3 of fig. 1 there are support rollers 5 with which the material web 2 is guided along almost the entire circumference of the tube 1. The jacket of the tube 4 is made of the same type of porous material as indicated above with respect to the pipe 1 of Fig. 1. .

Aan deze buis kan via de aanvoer F warme druklucht van ongeveer 10 120°-150°C onder een overdruk van 100-200 kPa worden toegevoerd.Warm compressed air of approximately 120 ° -150 ° C under an overpressure of 100-200 kPa can be supplied to this pipe via the supply F.

Op deze wijze kan de materiaalbaan 2 na een eerder plaatsgevonden worden onderworpen ontwatenng/aan een aanvullende behandeling volgens het ver-dampingsprincipe, In de uitvoering volgens Fig. 2 kunnen de volgende waarden voer de snelheid afmeting en trekkracht van de 15 baan 2 worden aangegeven: - baansnelheid is bijv. 1-2 m/sec.In this way, the material web 2 can be subjected to dewatering / additional treatment according to the evaporation principle after a previous occurrence. In the embodiment according to fig. 2, the following values can be indicated for the speed dimension and tensile force of the web 2: - web speed is, for example, 1-2 m / sec.

- de baanbreedte kan willekeurig worden gekozen doch is bij voorkeur zodanig dat de baan 2 of enkele naast elkaar gelegen banen het grootste gedeelte van de 20 poreuze buis 4 afdekken.the web width can be chosen arbitrarily, but is preferably such that the web 2 or a few adjacent webs cover the major part of the porous tube 4.

- de trekkracht in de baan 2 kan een waarde hebben gelegen tussen 100-1000 N/m doekbreedte.the tensile force in the web 2 can have a value between 100-1000 N / m fabric width.

Opgemerkt wordt dat de poreuze pijp 1 uit de variant volgens Fig. 1 kan stilstaan waarbij dan de baan 2 over het 25 poreuze oppervlak schuift. De pijp 1 kan echter ook langzaam of even snel met de baan 2 meebewegen. De poreuze buis 4 uit de variant volgens Fig. 2 draait bij voorkeur met dezelfde snelheid als waarmee de baan 2 wordt voortbewogen.It is noted that the porous pipe 1 of the variant according to FIG. 1 can stand still, the web 2 then sliding over the porous surface. However, the pipe 1 can also move slowly or equally quickly with the track 2. The porous tube 4 from the variant according to FIG. 2 preferably rotates at the same speed as the web 2 is advanced.

De uitvoering volgens de figuren 3a, 3b en 3c onder-30 scheidt zich doordat het contactorgaan 1 de vorm heeft van een poreuze staaf 6 die is gevat in een ribbe van een holle in hoofdzaak prismatische houder 7. Er zijn geleidingsrollen 5 aanwezig zodat de baan 2 langs vrijwel het gehele naar buiten gerichte oppervlak van cfe staaf 6 wordt geleid. De 35 houder 7 is voorzien van een aanvoer F voor het procesfluidum.The embodiment according to Figures 3a, 3b and 3c under-30 is distinguished in that the contact member 1 is in the form of a porous rod 6 which is contained in a rib of a hollow, substantially prismatic holder 7. Guide rollers 5 are provided so that the track 2 is guided along almost the entire outwardly facing surface of the rod 6. The container 7 is provided with a supply F for the process fluid.

Fig. 3c geeft aan dat de staaf 6 geen ronde doorsnede behoeft te hebben doch voor een deel prismatisch kan zijn 8005879 t ~Λ - 7 - uitgevoerd.Fig. 3c indicates that the rod 6 need not have a round cross-section, but may be partly prismatic 8005879 t-7.

Fig. 4 toont een meervoudige uitvoering van de variant volgens Fig. 3a waarbij de holle houder 8 een polygonale vorm heeft met een aantal hoekribben op elk waarvan een poreuze 5 staaf 6 is aangebracht. De houder is aan zijn ene uiteinde gesloten en aan het andere uiteinde voorzien van een aanvoer F voor het procesfluidum. De houder 8 is draaibaar opgesteld en is voorzien van een (niet afgebeelde) aandrijving waarmede een rotatie van de houder wordt opgewekt in dezelfde richting 10 doch met een geringere snelheid als de voortbeweging van de baan 2. Met behulp van een tweetal ondersteuningsrollen 5 wordt deze baan 2 langs vrijwel de gehele omtrek van de houder 8 geleidt.Fig. 4 shows a multiple embodiment of the variant according to FIG. 3a wherein the hollow container 8 has a polygonal shape with a number of corner ribs on each of which a porous rod 6 is arranged. The container is closed at one end and provided at the other end with a supply F for the process fluid. The holder 8 is rotatably arranged and is provided with a drive (not shown) with which a rotation of the holder is generated in the same direction 10 but at a slower speed as the movement of the web 2. With the aid of two support rollers 5, path 2 guides along almost the entire circumference of the holder 8.

Fig. 5 toont een gecombineerde installatie welke is 15 opgebouwd uit de elementen afgebeeld in de Fig. 1 en 2. In de pijp 1 waarlangs de materiaalbaan 2 het eerst wordt gevoerd, wordt als procesfluidum stoom toegevoerd overeenkomstig de hiervoor gegeven beschrijving van Fig. 1. Aan de vijf poreuze buizen 4 wordt als procesfluidum droge lucht toegevoerd. 20 Deze serie-sehakeling van enkele poreuze buizen 4 is vereist voor het verkrijgen van de noodzakelijke contacttijd van de baan 2 met het procesfluidum, welke tijd enkele seconden bedraagt.Fig. 5 shows a combined installation composed of the elements depicted in FIG. 1 and 2. In the pipe 1 along which the material web 2 is first fed, steam is supplied as process fluid according to the above description of FIG. 1. Dry air is supplied as process fluid to the five porous tubes 4. This series connection of single porous tubes 4 is required to obtain the necessary contact time of the web 2 with the process fluid, which time is a few seconds.

Een alternatieve oplossing van deze serieschakeling 25 van de buizen 4 uit Fig. 5, is afgebeeld in de figuren 6a, 6b en 6c. Het betreft hier een zogenaamde ring-wikkeldrooginstalla-tie waarbij de materiaalbaan 2 een aantal malen om het poreuze contactorgaan 1 is gewikkeld. De baan wordt via een spanrol 9 naar het contactorgaan 1 gevoerd. Dit orgaan bestaat uit een 30 dubbelwandige cilinder 10, 11 waarvan alleen het buitenste mantelvlak 10 poreus is. De dubbelwandige cilinder is voorzien van een doorlaatspleet 12 welke volgens een beschrijvende lijn van de cilinder is gericht. Fig. 6c toont de geleidingsmiddelen (rollen 13) voor het via de spleet 12 binnenwaarts afvoeren 35 van de langs het mantelvlak 10 behandelde baan 2. Het procesfluidum (warme lucht) wordt onder druk gevoerd in de ringvormige ruimte 14 tussen de cilindermantels 10, 11 en stroomt door de om elkaar gelegen wikkelingen van de baan 2 om de cilinder die tijdens bedrijf stilstaat. De aan de ruimte 14 toe- 8005879An alternative solution of this series connection 25 of the tubes 4 of fig. 5, is shown in Figures 6a, 6b and 6c. This is a so-called ring-winding drying installation in which the material web 2 is wound a number of times around the porous contact member 1. The track is fed to the contact member 1 via a tension roller 9. This member consists of a double-walled cylinder 10, 11 of which only the outer jacket surface 10 is porous. The double-walled cylinder is provided with a passage slit 12 which is oriented along the cylinder's descriptive line. Fig. 6c shows the guide means (rollers 13) for discharging inwardly via the slit 12 the web 2 treated along the lateral surface 10. The process fluid (warm air) is fed under pressure into the annular space 14 between the cylinder jackets 10, 11 and flows by the surrounding windings of the path 2 around the cylinder which is stationary during operation. 8005879

» V»V

- 8 - gevoerde warme droge lucht kan een overdruk hebben van 400 kPa en een temperatuur van 140°. Tijdens bedrijf komen de verschillende om de cilinder 10, 11 aanwezige wikkelingen van de baan 2 los van elkaar, welke toestand wordt gehandhaafd 5 doordat de drukval in de radiaal buitenwaarts uittredende warme lucht, de spanning in de baan compenseert.- 8 - warm dry air supplied can have an overpressure of 400 kPa and a temperature of 140 °. During operation, the various windings of the web 2 present around the cylinder 10, 11 separate from each other, which condition is maintained because the pressure drop in the radially outwardly radiating warm air compensates for the tension in the web.

Voor het verwezenlijken van de werkwijze volgens de uitvinding is een goede aanraking tussen het poreuze contactorgaan enerzijds en de materiaalbaan (het weefsel) anderzijds 10 van groot belang. Voor het compenseren van het drukverschil over de weefseldikte tengevolge van de fluidumstroming in en om de weefseldraden, zal er voldoende trekspanning op de materiaalbaan 2 moeten worden uitgeoefend. Bij de behandeling van kwetsbare weefsels is de toepassing van een permeabele 15 steunband 15 (een zogenaamde meeloper) gewenst. Dit is afge-beeld in de Fig. 7a, 7b en 7c. De meeloper 15 wordt daarbij gevoerd langs steunmiddelen 16 die in de uitvoering volgens Fig. 7b bestaan uit walsen en in de uitvoering volgens Fig. 7c uit enkele rollen. Het traject waarlangs de meeloper 15 wordt 20 bewogen valt samen met het werkzame oppervlak van het poreuze contactorgaan 1 waarmede de noodzakelijke aanrakingsdruk wordt gewaarborgd.In order to realize the method according to the invention, a good contact between the porous contact member on the one hand and the material web (the fabric) on the other hand is of great importance. To compensate for the pressure difference over the fabric thickness as a result of the fluid flow in and around the fabric threads, sufficient tensile stress will have to be exerted on the material web 2. In the treatment of fragile tissues, the use of a permeable support belt 15 (a so-called "follower") is desirable. This is depicted in Figs. 7a, 7b and 7c. The follower 15 is guided along support means 16 which, in the embodiment according to FIG. 7b consist of rollers and in the embodiment according to FIG. 7c from single rolls. The path along which the follower 15 is moved coincides with the active surface of the porous contact member 1, thereby ensuring the necessary contact pressure.

De variant volgens Fig. 8 toont het contactorgaan 1 in de vorm van een poreuze wals 17 waarmede de materiaalbaan 2 25 kan worden geverfd of bedrukt. Binnen de wals 17 wordt de verf- pasta onder enige overdruk aangevoerd. De baan 2 wordt geleid langs het grootste deel van het mantelvlak van de wals 17 door middel van enkele ondersteuningsrollen. Voor het drukken van een bepaald dessin wordt het mantelvlak van de wals 17 30 voorzien van een ondoorlaatbare bekleding in het negatieve patroon van het beoogde dessin. . , r zichThe variant according to Fig. 8 shows the contact member 1 in the form of a porous roller 17 with which the web of material 2 can be painted or printed. Inside the roller 17, the paint paste is supplied under some overpressure. The web 2 is guided along most of the lateral surface of the roller 17 by means of some support rollers. For printing a particular design, the lateral surface of the roller 17 is provided with an impermeable coating in the negative pattern of the intended design. . , r himself

De uitvoering volgens Fig. 9 onderscheidt /doordat bij eenzelfde wals 17 geen verfpasta doch een substantie onder druk wordt aangevoerd bestaande uit een gas/vloeistofmengsel.The embodiment according to fig. 9 distinguishes in that no paint paste is supplied to the same roller 17 but a substance under pressure consisting of a gas / liquid mixture.

35 Tijdens het roteren van de wals zal het genoemde mengsel geleidelijk door het poreuze materiaal naar buiten treden en een schuimlaag vormen op de mantel van de wals. De materiaalbaan 2 wordt tangentiaal geleid langs het mantelvlak van de wals zodat de schuimlaag op deze baan wordt gedeponeerd. De 8005879 *»· a * ί ' - 9 - baan 2 wordt daarbij gesteund door een rol 18.As the roller rotates, said mixture will gradually exit through the porous material and form a layer of foam on the jacket of the roller. The material web 2 is guided tangentially along the lateral surface of the roller so that the foam layer is deposited on this web. The 8005879 * 'a * ί' - 9 - lane 2 is supported by a roll 18.

In Fig. 10 wordt een beeld gegeven van het ontwateren en drogen van een weefselbaan onder toepassing van bijvoorbeeld de installatie volgens Fig. 5. De poreuze contactorganen zijn 5 afgebeeld als platte vlakken waarover het weefsel 2·voortbeweegt. Tijdens het ontwateren kunnen er grofweg een vijftal procesfasen A-E worden onderscheiden: A) Hier geschiedt het vloeistoftransport door verdringing, zogenaamde convectief stoftransport. Tengevolge van het druk-10 verschil over het weefseldoek stroomt aanhangend water naar de buitenzijde van het weefsel. De stroming tussen de draden verloopt daarbij veel sneller dan binnen de draden tengevolge van het verschil in stromingsweerstand (specifieke permeabiliteit) .In FIG. 10 shows the dewatering and drying of a fabric web using, for example, the installation of FIG. 5. The porous contact members are shown as flat surfaces over which the fabric 2 advances. During dewatering, roughly five process stages A-E can be distinguished: A) Here, the liquid transport takes place by displacement, so-called convective material transport. Due to the pressure difference over the fabric cloth, adhering water flows to the outside of the fabric. The flow between the wires proceeds much faster than within the wires due to the difference in flow resistance (specific permeability).

15 6) In deze fase wordt het aanhangende water verwijderd en kan men eveneens spreken van convectief stoftransport.6) In this phase, the adhering water is removed and one can also speak of convective dust transport.

De stroom procesfluidum doorbreekt de gevormde vloeistoffilm en voert het aanhangende water in de vorm van druppels af.The process fluid stream breaks through the liquid film formed and discharges the adhering water in the form of droplets.

De ontwatering van de fijne capillairen tussen de vezels 20 vergt daarbij een aanzienlijk hogere fluidumdruk om de opper-vlaktekrachten te compenseren die groter zijn dan de weerstandskrachten in de grove poriën tussen de draden.The dewatering of the fine capillaries between the fibers 20 requires a considerably higher fluid pressure to compensate for the surface forces that are greater than the resistive forces in the coarse pores between the wires.

C) In deze fase treedt een verwarming van het weefsel op en kan men spreken van een convectief/conductief warmte- 25 transport. De expansie van stoom in het poreuze contactorgaan 1 en in het weefsel 2 geeft aanleiding tot verwarming van het weefsel tot boven de evenwichtstemperatuur onder atmosferische omstandigheden.C) In this phase a heating of the tissue occurs and one can speak of a convective / conductive heat transport. The expansion of steam in the porous contact member 1 and in the fabric 2 gives rise to heating of the fabric above the equilibrium temperature under atmospheric conditions.

D) In deze fase treedt flashverdamping op d.w.z. stof-30 diffusie en fase-overgang. Als het weefsel na het verlaten van het poreuze contactorgaan in aanraking komt met de omgevingslucht, zal de verlaging van de waterdampdruk bij het weefsel-oppervlak een snelle verdamping uit het weefsel optreden waarbij de temperatuur van het weefsel daalt.D) Flash evaporation i.e. dust-diffusion and phase transition occurs at this stage. If the fabric comes into contact with the ambient air after exiting the porous contact member, the reduction of the water vapor pressure at the fabric surface will cause rapid evaporation from the fabric, causing the temperature of the fabric to drop.

35 E) In deze fase wordt het zwelwater verdampt en kan men spreken van convectie/conductie warmte- en stoftransport. Een intensieve doorstroming van het weefsel met warme droge lucht wordt verwezenlijkt door geleiding van het ontwaterde weefsel 8005879 - 10 - over het contactorgaan volgens Fig. 2 (zie ook Fig. 5) d.w.z. een poreuze buis met een hoge meshwaarde. Hierdoor zal een gelijkmatige verdeling van de luchtstroom worden bewerkstelligd. Bij afname van de gaas-permeabiliteit van de weefselbaan 2 5 bij afnemend vochtgehalte en de contractie van de afkoelende luchtstroom ter plaatse van het hoogste vochtgehalte, zal de doorstroming van de draad intensiveren met een snelle verwijdering van het vezelgebonden zwelwater als gevolg.35 E) In this phase the swelling water is evaporated and one can speak of convection / conduction heat and dust transport. Intensive flow of the fabric with warm dry air is achieved by guiding the dehydrated fabric 8005879-10 over the contact member according to FIG. 2 (see also Fig. 5) i.e. a porous tube with a high mesh value. This will ensure an even distribution of the airflow. As the mesh permeability of the web of fabric 2 decreases with decreasing moisture content and the contraction of the cooling air flow at the highest moisture content, the flow of the thread will intensify, resulting in a rapid removal of the fiber-bound swelling water.

De duur van het ontwateringsproces in de fasen A, B en 10 C bepaalt de verhouding tussen de diameter van de poreuze pijp 1 en de snelheid van de materiaalbaan. De korte verblijftijd in het geval van de behandeling van dunne permeabele weefsels en lage voortbewegingssnelheid, vergt een kleine pijpdiameter.The duration of the dewatering process in phases A, B and 10 C determines the ratio between the diameter of the porous pipe 1 and the speed of the material web. The short residence time in the case of the treatment of thin permeable fabrics and low speed of advancement requires a small pipe diameter.

Het flashverdampingsproces in de omgevingslucht tijdens de 15 fase D verloopt zeer snel bij een goede ventilatie. Bij onvoldoende ventilatie kan de afvoerlucht van fase E in tegenstroom met de weefselbaan worden benut. In de fase E spelen dezelfde factoren die genoemd zijn in de fase A een rol, namelijk mesh-waarde, drukverhouding, baanspanning en diameter van de poreuze 20 buis. Het gecombineerde warmte- en stoftransport leidt tot andere getalwaarden voor deze factoren, mede tengevolge van de andere viscositeit van het procesfluidum en de veranderende permeabiliteit van de behandelde materiaalbaan (weefsel en draden).The flash evaporation process in the ambient air during phase D proceeds very quickly with good ventilation. In case of insufficient ventilation, the exhaust air from phase E can be used in counter-current with the fabric web. In phase E, the same factors mentioned in phase A play a role, namely mesh value, pressure ratio, web tension and diameter of the porous tube. The combined heat and dust transport leads to different numerical values for these factors, partly due to the different viscosity of the process fluid and the changing permeability of the treated web (fabric and threads).

25 De werkwijze volgens de uitvinding verschaft de mogelijk heid tot een zodanige intensiteit van de procesvoering, gepaard gaande met een goede hanteerbaarheid van de proces- en produkt-stromen dat de volgende toepassingen bereikbaar zijn: a) scheidingsprocessen met of zonder fase-overgang: 30 - ontwateren, verwarmen en drogen (hiervocr beschreven); - afpersen, ontluchten, foularderen en PVA-ontsterken; b) chemische reacties: - verven ; - bleken in gasfase en NH^ meicecisatie.The method according to the invention provides the possibility of such an intensity of the processing, accompanied by a good manageability of the process and product flows, that the following applications can be reached: a) separation processes with or without phase transition: dewatering, heating and drying (described above); - blackmailing, venting, padding and desizing PVA; b) chemical reactions: - dyeing; - gas-phase bleaching and NH-meicecification.

c) coating: - drukken; - appliqueren.c) coating: - printing; - appliqué.

- conclusies - 8005879- conclusions - 8005879

Claims

1, Method for treating a web of material using the flow-through principle in which the web is passed along a contact member by means of which a process fluid under pressure is passed at high speed through the web 5, characterized in that use is made of a porous material in the contact member with a mesh value of at least 100, and that the pressure drop of the process fluid in the porous material is at least five times the pressure drop through the web, keeping the superficial fluid velocity greater than 0.1 m / sec.

2. A method according to claim 1, in particular for dewatering a textile web to the swelling water content of the fibers, using the displacement principle wherein the fluid used herein is gaseous and has a temperature above 100 ° C, with the characterized in that the superficial fluid velocity is greater than 1.0 m / sec and the porous material has a mesh value greater than 200. 20

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the material web is subjected to an additional treatment according to the evaporation principle after the treatment has taken place, the material web being passed over a porous surface with a mesh value greater than 25 200 , through which roller a hot gas having a temperature of not more than 200 ° C is pressed with a pressure drop ratio greater than 2 and maintaining a total contact time of more than 1 second.

4. Method according to claim 3 in combination with claim 2, characterized in that after dewatering a drying of the web is carried out using at least one roller of the porous material, through which roller (s) a drying gas is passed with a temperature of the order of 100 ° C.

5. Method for applying a viscous substance to a material web using a rotatable cylinder 80 058 7 9 * V. - 12 - ·· * - provided with a permeable mantle surface to which the substance is fed internally and wherein the web along the jacket surface is guided, characterized in that a cylinder is used provided with a jacket of porous material with a mesh value greater than 200, to which cylinder via at least one of. At its closed ends, the substance is fed under elevated pressure, which substance is forced through the porous jacket surface at a speed of less than 0.01 m / sec.

Method according to claim 5, in particular for printing a web of material, characterized in that the web is guided along the major part of the lateral surface of the porous cylinder, which surface is provided with an impermeable coating in the negative pattern 15 of the intended design.

Method according to claim 5, characterized in that the web is guided tangentially along the lateral surface of the porous cylinder and that the substance consists of a gas / liquid mixture.

8. Device for carrying out the method as claimed in any of the foregoing claims, comprising at least one contact member, and means for guiding at least one web of material under some tension along this member, characterized in that the contact member (1) features or consists of a porous material with a radially outwardly curved surface over which the web of material can be guided at a relative speed, while the opposite side of the porous material communicates with a supply of the process fluid.

Device according to claim 8, characterized in that the porous material is in the form of a hollow cylinder (1) contained in hollow (bearing) shaft ends, with guide rollers (3) and / or support rollers (4) being present so that the track runs along a large part of the porous surface can be guided, and that at least one of the shaft ends is provided with a connection (F) to the process fluid (Fig. 1, 2 and 5).

Device according to claim 8, characterized in that the porous material is in the form of an 80 05 8 7 9 << *, - - 13 - rod (6) which is mounted in a rib of a hollow, substantially prismatic holder (7) with guide rollers (5) being provided, so that the web is guided along almost the entire outwardly facing surface of the rod, which container is connected to the feed (F) of the process fluid (Fig. 3, 3A, 3B ).

11. Device according to claim 10, characterized in that the hollow holder (8) has a polygonal shape with a number of corner ribs on each of which a porous rod is arranged, which holder is rotatably arranged and is provided with a drive (Fig. 4).

Device according to claim 8 or 9, in particular intended for carrying out the method according to claim 3 or 4, characterized in that at least one drying member is provided consisting of a hollow tube (4) with a jacket of porous material, the tube being connected to a source of warm dry air, while further means (5) are present for passing the dewatered textile web along these roller (s) (Figures 2 and 5).

Device according to claim 8 or 9, characterized in that the contact member consists of a double-walled cylinder (10, 11) which is stationary during operation, of which only the outer jacket surface (10) is porous, which cylinder is provided with a - descriptive line -25 passage slit (12) with guide means (13) for inwardly discharging the web treated along the lateral surface via this slit (Fig. 6A, 6B, 6C).

14. Device as claimed in any of the claims 8-12, characterized in that support means (16) are present for guiding a permeable support band (15) under some tension along a path of which at least a part coincides with the active surface of the porous contact member (1) (Fig. 7A, 7B, 7C). Ir H.J.L.J. van der Linden and Ing R. Faken of the working group on transport phenomena in textile finishing equipment at T.H.T., Enschedé. 8005879