NO123120B

NO123120B -

Info

Publication number: NO123120B
Application number: NO159232A
Authority: NO
Inventors: W Naegeli
Original assignee: Pavena Ag
Priority date: 1964-08-24
Filing date: 1965-08-05
Publication date: 1971-09-27
Also published as: FI43172B; NL149243B; GB1111852A; AT265182B; BR6572478D0; DE1460435B2; CH1105064A4; BE668390A; ES316110A1; DE1460435A1; US3426389A; SE308286B; CH426704A; NL6508787A; FR1455308A

Description

•<Tr>sm<g>an<g>sitiåte og anordning for kontinuerlig behandling av et stapelfiberforband med væske. •<Tr>sm<g>an<g>sitiåte and device for continuous treatment of a staple fiber bandage with liquid.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til kontinuerlig behandling av et gjennomløpende stapelfiberforband med væske ved utforming av et rørformet stapelfibersjikt og gjennomføring av dette gjennorn en innvendig og utvendig støttende føringssone samt sentral innføring av væske i det indre av det rørformede stapelfibersjikt ved utløpet av føringssonen. The present invention relates to a method for continuous treatment of a continuous staple fiber connection with liquid by designing a tubular staple fiber layer and implementing this as an internal and external supporting guide zone as well as central introduction of liquid into the interior of the tubular staple fiber layer at the outlet of the guide zone.

Det er kjent forskjellige fremgangsmåter for behandling av stapelfibre med væsker, hvilke grunner seg på at enten allerede kardefloret besprøytes eller stapelfiberbåndet føres gjennom et væskebad. Besprøyter man imidlertid et flor så blir fuktningen meget liten. Fø-rer man det kompakte fiberbånd gjennom et væskebad, så oppnår man en utenfra og innover avtagende fuktningsgrad, helt bortsett fra luftinneslutninger som er vanskelige å få vekk. Various methods are known for treating staple fibers with liquids, which are based on either already spraying the cardamom or passing the staple fiber band through a liquid bath. However, if you spray a flower, the wetting will be very little. If you run the compact fiber tape through a liquid bath, you achieve a decreasing degree of wetting from the outside inwards, with the exception of air inclusions which are difficult to get rid of.

Særskilt er det allerede kjent å forme kardefloret til et rør Separately, it is already known to shape the cardamom into a tube

og umiddelbart før de vanlige kalandervalsene ved utløpet fra karden føre floret til en trakt, i hvis munningssentrum det munner et aksielt forløpende rør som leder væske inn i det rørformet plaserte fiberfor-band. Ved hjelp av de mot hverandre pressede, glatte kalandervalser utpresses deretter væsken av fiberforbandet og tvinges til i forhold til kalandervalsenes aksler å avgå i aksiell retning og samles på siden av fiberbåndet, hvilket er en ulempe, fordi de ved sidene beliggende områder av fiberbåndet tar med seg den ansamlede væske, noe som uunngålig må lede til ujevnheter i væskefordelingen. and immediately before the usual calender rolls at the outlet from the card, lead the fleece to a hopper, in the center of whose mouth there is an axially extending tube which leads liquid into the tubularly placed fiber foreband. With the help of the smooth calender rolls pressed against each other, the liquid is then squeezed out of the fiber bundle and is forced relative to the shafts of the calender rolls to depart in the axial direction and collect on the side of the fiber strip, which is a disadvantage, because the adjacent areas of the fiber strip take the accumulated liquid, which must inevitably lead to unevenness in the liquid distribution.

Det er kjent farvingsprosesser, ved hvilke ull- eller ekviva-lente, stapel-kjemifibre trekkes gjennom en sylindrisk beholder som nedentil har et relativt langt oppholdsrør hvorigjennom fibrene trekkes, idet det ved enden er anordnet et avtrekksvalsepar. Slike innretninger er ikke egnet for ikke av fibriller bestående endeløse fiberbånd, som allerede har et godt båndsammenhold, f. eks. som følge av sterk krusing, lett snoing eller ekstremt store stapellengder. For stapellengder un- There are known dyeing processes in which wool or equivalent staple chemical fibers are drawn through a cylindrical container below which has a relatively long holding tube through which the fibers are drawn, with a pair of draw-off rollers arranged at the end. Such devices are not suitable for endless fiber tapes that do not consist of fibrils, which already have a good tape cohesion, e.g. as a result of strong curling, slight twisting or extremely long stack lengths. For pile lengths un-

der 75 mm kan de ikke lenger arbeide tilfredsstillende, helt bortsett fra at innføringen og utpressingen av overskuddsvæske ved hjelp av bad og vanlige avtrekksvalser har de allerede nevnte ulemper. Det er også kjent innretninger for farving av stapelfiberbånd, hvor væsken påføres fiberforbandet utenfra ved hjelp av applikasjonsvalser. En skikkelig gjennomfukting lar seg ikke oppnå med en slik innretning. where 75 mm, they can no longer work satisfactorily, apart from the fact that the introduction and squeezing out of excess liquid by means of baths and ordinary extraction rollers has the already mentioned disadvantages. There are also known devices for dyeing staple fiber tapes, where the liquid is applied to the fiber composite from the outside using application rollers. Proper wetting cannot be achieved with such a device.

For å overvinne disse ulemper er det tilveiebragt en fremgangsmåte som angitt i krav 1. Størrelsen av den spesifikke flatepress-ing er avhengig av størrelsen til den anvendte belastning og av skive- In order to overcome these disadvantages, a method is provided as stated in claim 1. The size of the specific surface pressing depends on the size of the applied load and on the disc

nes elastiske egenskaper. nes elastic properties.

Oppfinnelsen vedrører også en innretning for gjennomføring av fremgangsmåten, som angitt i krav 2. The invention also relates to a device for carrying out the method, as stated in claim 2.

Med den ovenfor nevnte fremgangsmåte og den for fremgangsmå-tens utførelse foreslåtte anordning kan det oppnås betydelige fordeler. Først og fremst kan man holde høye gjennomløpshastigheter på over 200 m/min. Den frembragte hydrodynamiske trykksone muliggjør anvendelsen av høye spesifikke flatetrykk, som ved tørrbehandling uunngålig skulle lede til istykkermaling av fibrene. With the above-mentioned method and the device proposed for carrying out the method, considerable advantages can be achieved. First and foremost, high throughput speeds of over 200 m/min can be maintained. The produced hydrodynamic pressure zone enables the application of high specific surface pressures, which in case of dry treatment would inevitably lead to the grinding of the fibers into pieces.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør en meget god av-skilling av overskuddsvæske fra fiberbåndet grunnet den gode tilslutning av trykksonen i sideretningen og dermed en absolutt homogen væskefordeling i fiberbåndet. Dessuten trenges alle luftinneslutninger vekk på grunn av den rundt omkretsen til alle sider uttredende væskestrøm. The method according to the invention enables a very good separation of excess liquid from the fiber band due to the good connection of the pressure zone in the lateral direction and thus an absolutely homogeneous liquid distribution in the fiber band. In addition, all air inclusions are forced away due to the liquid flow exiting around the perimeter to all sides.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan anvendes både for inn-føring av væske i et stapelfiberforband og for utvasking av substanser som allerede forefinnes i løsning i fiberforbandet, f. eks. ikke fik-serte farveemner, eller for bortvasking av små løse partikler, såsom forurensninger etc. The method according to the invention can be used both for introducing liquid into a staple fiber dressing and for washing out substances that are already present in solution in the fiber dressing, e.g. non-fixed dyes, or for washing away small loose particles, such as pollutants etc.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningene hvor fig. 1 og 2 rent skjematisk viser den forberedende omformingen av et flor eller et flertall enkelte fiberbånd til et fibersjikt med rørformet tverrsnitt. Fig. 3 viser en anordning for kontinuerlig behandling av et slikt stapelfiberbånd med væske, fig. 4 viser et tverrsnitt gjennom anordningen etter linjen IV - IV i fig. 3, og fig. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings where fig. 1 and 2 purely schematically show the preparatory transformation of a flor or a plurality of individual fiber bands into a fiber layer with a tubular cross-section. Fig. 3 shows a device for continuous treatment of such a staple fiber tape with liquid, fig. 4 shows a cross section through the device along the line IV - IV in fig. 3, and fig.

5 viser et vanlig kalandervalsepar. Fig.. 6 viser et tverrsnitt gjennom anordningen etter linjen-VI - VI i fig. 3>fig. 7 og 8 viser en trykksone mellom to samvirkende skiver og den tilhørende trykkfordeling, og fig. 9 viser en annen utførelsesform av anordningen i fig. 3- 5 shows a typical calender roller pair. Fig. 6 shows a cross-section through the device along line VI - VI in fig. 3>fig. 7 and 8 show a pressure zone between two interacting discs and the associated pressure distribution, and fig. 9 shows another embodiment of the device in fig. 3-

Et sammenhengende flor 1 av stapelfibre omvandles på i og for seg kjent måte til et rørformet sjikt 2 (fig. 1). Et slikt sjikt 2' kan også oppnås ved at et antall adskilte stapelfiberbånd 3 plaseres i sirkel ved siden av hverandre (fig. 2). Dette rørformede sjikt 2, resp. 2' føres til en inn- og utvendig støttende styresone A, som består av en trakt 4, i hvilken det koaksialt gjennom trakten strekker seg en væsketilførselsledning 5- Innerdiameteren til trakten k og ytterdia-meteren til ledningen 5 er valgt slik at det oppnås en tilstrekkelig gjennomføringsspalt for det rørformede fibersjikt. Fibersjiktets tykkelse velges så stor at denne kanal utfylles, dvs. at man.får en allsidig styring av det gjennomløpende fibersjikt. Etter at fibersjiktet har forlatt styresonen A skjer innføringen av behandlingsvæske under et overtrykk på ca. 0,2 - 0,4 ato og i overskudd. En tilbakestrømming av væske gjennom trakten k umuliggjøres på.grunn av den nevnte kompakte, tettende styring av det gjennomløpende materiale gjennom trakten H og røret 5. Røret 5 strekker seg hénsiktsmessig utenfor styresonen A. A continuous layer 1 of staple fibers is converted in a manner known per se into a tubular layer 2 (Fig. 1). Such a layer 2' can also be obtained by placing a number of separate staple fiber bands 3 in a circle next to each other (Fig. 2). This tubular layer 2, resp. 2' is led to an inside and outside supporting control zone A, which consists of a funnel 4, in which a liquid supply line 5 extends coaxially through the funnel - The inner diameter of the funnel k and the outer diameter of the line 5 are chosen so that a sufficient penetration gap for the tubular fiber layer. The thickness of the fiber layer is chosen so that this channel is filled in, i.e. that you get versatile control of the continuous fiber layer. After the fiber layer has left the control zone A, the treatment liquid is introduced under an overpressure of approx. 0.2 - 0.4 ato and in excess. A backflow of liquid through the funnel k is made impossible due to the aforementioned compact, sealing control of the flowing material through the funnel H and the tube 5. The tube 5 expediently extends outside the control zone A.

Etter dette frigjøres fibersjiktet allsidig rundt sin omkrets i en fri sone B, dvs. såvel utvendig som innvendig, hvilket tillater at den under overtrykk innførte væske trenger radielt utover gjennom fibersjiktet, men forøvrig helt uhindret. Valget av overtrykket er i første rekke avhengig av kompaktheten til fibersjiktet, fibersjiktets tykkelse og væskeoverskuddsmengden. Lengden til den frie sone B er vesentlig mindre enn den maksimale stapellengden til det behandlede fi-bermateriale og velges hensiktsmessig mindre enn middelstapellengden fordi ved en større lengde av den frie sone, fiberføringen tapes. I den frie sone B innleires fibersjiktet regelrett i væsken. Etter pas-seringen av den frie sone B føres det rørformede fibersjikt til en sam-menfatningssone C, som dannes av en trakt 6 som er konisk avsmalnende til en diameter d, og i hvilken det rørformede fibersjikt overføres til kompakt båndform 7 (fig. 4). Den i det rørformede fibersjikts indre fremdeles forhåndenværende væske trenges her i motsatt retning mot materialets matningsretning tilbake til den frie sone B, hvor væsken trenger ut radielt. Den største diameteren til det dannede, kompakte og i hovedsaken sirkulære fiberbåndtverrsnitt motsvarer ved utgangen av sammenfatningssonen C høyst bredden B til smale, mot hverandre pressede skiver 8, 9, som trekker båndet nedover, dvs. at d er mindre eller lik b. Den i og for seg kjente belastningsanordning for skivenes aksler er for enkelthets skyld ikke vist på tegningen. Ved styring av det rørformede fibersjikt i to nær hverandre liggende soner A og C danner fibrene liksom en kompakt fiberslange, gjennom hvilken væske under overtrykk allsidig og jevnt presses i den frie sone B. After this, the fiber layer is released on all sides around its circumference in a free zone B, i.e. both outside and inside, which allows the liquid introduced under excess pressure to penetrate radially outwards through the fiber layer, but otherwise completely unhindered. The choice of overpressure is primarily dependent on the compactness of the fiber layer, the thickness of the fiber layer and the amount of excess liquid. The length of the free zone B is substantially smaller than the maximum stack length of the treated fiber material and is appropriately chosen smaller than the average stack length because with a greater length of the free zone, the fiber guidance is lost. In the free zone B, the fiber layer is regularly embedded in the liquid. After passing through the free zone B, the tubular fiber layer is conveyed to a summarization zone C, which is formed by a funnel 6 which is conically tapered to a diameter d, and in which the tubular fiber layer is transferred to compact strip form 7 (Fig. 4 ). The liquid still present in the interior of the tubular fiber layer is forced here in the opposite direction to the material's feed direction back to the free zone B, where the liquid seeps out radially. The largest diameter of the formed, compact and essentially circular fiber ribbon cross-section corresponds at the exit of the consolidation zone C to the maximum width B of narrow discs 8, 9 pressed against each other, which pull the ribbon downwards, i.e. that d is less than or equal to b. and the known loading device for the axles of the discs is not shown in the drawing for the sake of simplicity. By controlling the tubular fiber layer in two closely spaced zones A and C, the fibers form a compact fiber hose, through which liquid under positive pressure is universally and evenly pressed into the free zone B.

Fiberbåndet 7 føres nu til en trykksone D, som dannes av de smale skiver 8 og 9 samt av på siden anordnede endedekkplater 10, 11, og i denne trykksone oppbygges det på hydrodynamisk måte et meget høyt trykk,, slik at det oppnås et spesifikt middeltrykk av størrelsesorde-nen P = opptil ca. 200 kg/cm . Som det går frem av fig. 7 og 8 er dette spesifikke flatetrykk ved en antatt belastning på skivene avhengig av lengden til den elastiske deformasjon (avflatningen) til skivene i trykksonen. Lengden L.^ er f. eks. ved anbringelse av et elastisk be-legg 12 på skivene, f. eks. et hårdt gummibelegg, betydelig større og det spesifikke flatetrykk P-^er mindre sammenlignet med det større spesifikke flatetrykk P^ som oppnås med den mindre lengde It^. Den mindre lengde L ? fremkommer ved anvendelse av stive skiver, som er fremstilt av f. eks. stål eller et hensiktsmessig slitesterkt plastmateriale. I det første tilfelle (fig. 7) oppnår man ved samme belastning bånd med høyt fuktighetsinnhold, og i det andre tilfelle (fig. 8) oppnår man bånd med lavt fuktighetsinnhold. The fiber strip 7 is now led to a pressure zone D, which is formed by the narrow discs 8 and 9 as well as by the end cover plates 10, 11 arranged on the side, and in this pressure zone a very high pressure is built up hydrodynamically, so that a specific mean pressure is achieved of the order of magnitude P = up to approx. 200 kg/cm . As can be seen from fig. 7 and 8, this is the specific surface pressure at an assumed load on the disks depending on the length of the elastic deformation (flattening) of the disks in the pressure zone. The length L.^ is, for example, by placing an elastic coating 12 on the disks, e.g. a hard rubber coating, significantly larger and the specific surface pressure P-^ is smaller compared to the larger specific surface pressure P^ obtained with the shorter length It^. The smaller length L ? occurs when using rigid discs, which are made from e.g. steel or a suitable durable plastic material. In the first case (fig. 7) one obtains at the same load a strip with a high moisture content, and in the second case (fig. 8) one obtains a strip with a low moisture content.

Fordelen med den beskrevne fremgangsmåte ligger i at ved hit-til kjente, glatte kalandervalser 13 (fig- 5) med stor lengde presses fiberbåndet 14 flatt ved hjelp av krefter som utelukkende virker vin- kelrett på kalander<y>alsenes aksler og den til siden utpresséde væske 15 samles og blir hengende på båndet etter at den har forlatt trykk-linjen, slik at væsken igjen trenger inn i båndet, hvorved det oppnås en ujevn væskefordeling, mens kreftene ved foreliggende oppfinnelse virker allsidig i trykksonen (fig. 6). The advantage of the described method lies in the fact that, with hitherto known, smooth calender rollers 13 (fig. 5) with a long length, the fiber strip 14 is pressed flat by means of forces which act exclusively at right angles to the calender shafts' shafts and to the side extruded liquid 15 collects and remains suspended on the belt after it has left the pressure line, so that the liquid again penetrates into the belt, whereby an uneven liquid distribution is achieved, while the forces of the present invention act all-round in the pressure zone (fig. 6).

En annen utførelsesform av den i fig. 3 viste anordning for utførelse av fremgangsmåten er vist i fig. 9, i hvilken styresonen A', den frie sone B' og trykksonen D' er uforandrede. Sammenfatningen av Another embodiment of the one in fig. 3 device for carrying out the method is shown in fig. 9, in which the control zone A', the free zone B' and the pressure zone D' are unchanged. The summary of

det rørformede fibersjikt 16 (vist med stiplede linjer) tilveiebringes i dette tilfelle ved hjelp av en på hver side av skivene 17, 18 anordnet utsparing 19 som er utført i på sidene anordnede dekkplater 20 (av hvilke bare den bakre er.vist på tegningen) og som smyger seg an til the tubular fiber layer 16 (shown with dashed lines) is provided in this case by means of a recess 19 arranged on each side of the disks 17, 18 which is made in cover plates 20 arranged on the sides (of which only the rear is shown in the drawing) and which sneaks up on

det av.skivene 17 og 18 dannede konvergerende rom og avtar konisk mot-svarende til dette. Den rundt omkretsen allsidige sammenfatning i so-nen C skjer her dels ved hjelp av de to mot hverandre beliggende utsparinger 19 og dels ved hjelp av de to skiver 17 og 18. Denne utfør-elsesform har den fordel at sammenfatningssonen C' og trykksonen D' - bortsett fra skivene - bare består av to organ, nemlig de på begge sider anordnede dekkplater. Utsparingen strekker seg helt frem til trykksonen D'. the av.discs 17 and 18 formed converging space and decreases conically counter-corresponding to this. The versatile joining around the circumference in zone C takes place here partly with the help of the two opposite recesses 19 and partly with the help of the two discs 17 and 18. This design has the advantage that the joining zone C' and the pressure zone D' - apart from the discs - only consists of two bodies, namely the cover plates arranged on both sides. The recess extends all the way to the pressure zone D'.

Claims

1. Method for continuous treatment of a continuous staple fiber connection with liquid by designing a tubular staple fiber layer and carrying this through an internal and external supporting guide zone as well as central introduction of liquid into the interior of the tubular staple fiber layer at the exit of the guide zone, characterized by complete release of the tubular staple fiber layer, outflow of the excess liquid with a free, radial outflow, consolidation of the fiber layer by versatile guidance into a compact fiber belt and subsequent impact of a versatile hydrodynamic built-up surface pressure of up to 200 kp/cm 2 on the belt.

2. Device for continuous treatment of a continuous staple fiber composite with liquid according to the method in claim 1, and including a guide device supporting a tubular staple fiber layer internally and externally, a fluid supply line coaxially guided through the guide device and two fiber composite pull-off disks pressing against each other with cover plates arranged on both sides, k a r a k- characterized in that between the guide device (4,' 5) and a device (6, respectively 19) arranged at a distance (B) from the guide device for joining the fiber bundle, a free space is arranged for the liquid outlet, and in that after the joining device h ( 6, 19) follows a hydrodynamic pressure zone (D) formed by discs (8, 9, 17,-18) and on both sides arranged cover plates (10, 11, 20) or similar.

3. Device' according to claim 2, characterized in that the device for joining the fibres' consists of a known funnel (6) tapering with respect to its inner diameter to the width of the discs (8, 5, 9).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that on the side of the two discs (17518) covering plates (20) or similar covering the discs are arranged, as on their own. The sides facing the disks have a recess (19), which recesses join the converging space formed by the disks and taper accordingly (fig. 9).