DE19712485A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Intensivbefeuchtung einer Textilbahn - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur konti­ nuierlichen Intensivbefeuchtung von Textilbahnen.

Es ist dem hier einschlägigen Fachmann bekannt, daß die Feuchtigkeit der Faser für die Erzielung optimaler Effekte bei der Bearbeitung von Textilbahnen, insbesondere beim Fixieren, von ausschlaggebender Bedeutung ist. So wäre es sinnvoll, speziell Wollwaren nach jeder Hitzebehandlung einer Klimatisierungs-Ruhe­ pause auszusetzen. Aber die zunehmenden Rationalisierungsmaßnah­ men und Produktionssteigerungen lassen Ruhepausen dieser Art nicht mehr zu. Die Textilbahnen werden daher vor ihrer Bearbei­ tung befeuchtet. Die dafür auf dem Markt befindlichen Befeuch­ tungseinrichtungen arbeiten nach unterschiedlichen Methoden, z. B.:

1. Sprühgeräte

Das Wasser wird mittels von Düsen oder Rotoren aufge­ sprüht. Die damit erzielbare Feuchtigkeitszunahme in der Ware ist auf ca. 8-12% begrenzt. Bei größeren Mengen entstehen ungleiche Effekte.

2. Luftbefeuchtungsgeräte

Diese Geräte, z. B. Nebelatoren o. dgl. bringen eine relativ gute Gleichmäßigkeit über die gesamte Textil­ bahnbreite, wenn geeignete Maschinen mit gleichmäßigem Einsaugevermögen vorhanden sind, die die angebotene Feuchtigkeit durch die Ware hindurchsaugen. Die erziel­ baren, effektiven Feuchtewerte sind jedoch auch hierbei relativ gering.

3. Geräte zur Befeuchtung durch Auftragen eines Flüssigkeits­ films

Diese Geräte sind nur bedingt einsetzbar, weil durch Ab­ riß des Flüssigkeitsfilms immer wieder Unregelmäßigkei­ ten beim Pflatschen entstehen (Bilderungen, Flecken, Tropfen, Schlieren o. dgl.).

Mit diesen handelsüblichen Befeuchtungsmethoden kann z. B. trockene Wollware im Maximum nur auf ca. 11-13% Feuchtegehalt gebracht werden. Wissenschaftliche Untersuchungen haben aber schon vor Jahren eindeutig gezeigt, daß sich optimale Fixierwer­ te, z. B. bei Wollwaren, bei einem Feuchtegehalt zwischen 25 und 35% erzielen lassen. Bei hydrophoben Textilien sind die erziel­ baren Feuchtegehalte auch bei Verwendung eines Netzmittels noch schlechter.

Als weiterer Nachteil der handelsüblichen Befeuchtungsmetho­ den ist anzusehen, daß dabei im Prinzip nur eine Nässung der Stoffoberfläche erreicht wird, keineswegs aber eine innige Ver­ bindung der Feuchtigkeit mit der Textilfaser, insbesondere aber mit deren Kern, d. h., die Feuchtigkeit geht nicht in die Tiefe der Faser.

Natürlich können Textilbahnen mittels der oben beispielhaft angeführten Befeuchtungsmethoden auch mit höheren Wassergehalten beladen werden. Allerdings bleibt es auch dann bei einer überwie­ gend oberflächlichen Befeuchtung, d. h., das Wasser haftet im Po­ renvolumen und an der Oberfläche der Textilbahn an, und diese oberflächlich gebundene, erhöhte Feuchtigkeit bringt keine ver­ besserten Effekte bei der Bearbeitung der Textilbahn. Zudem kommt es häufig auch zu ungleichen Befeuchtungseffekten, die zu kon­ gruent ungleichen Effekten bei der Bearbeitung der Textilbahnen führen.

In der DE 40 31 063 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Intensivbefeuchtung von Textilbahnen be­ schrieben. Demnach wird eine Textilbahn mittels von zwei ständig befeuchteten Mitläufern beidseitig eingehüllt, von denen zumin­ dest einer durch Spannung Druckkräfte auf die Textilbahn ausübt. Des weiteren werden die beiden Mitläufer und die zwischen ihnen liegende Textilbahn einer Unterdruckbehandlung unterzogen. Dieses Verfahren wird auf einer zylinderförmigen, drehbaren und an eine Vakuumquelle anschließbaren Trommel mit perforierter Mantelfläche durchgeführt. Auf dieser Mantelfläche liegt ein erster, durchläs­ siger Mitläufer auf. Weiterhin ist ein zweiter Mitläufer in Form eines endlosen, durchlässigen Druckbandes vorgesehen, der an den die Trommel umschlingenden Teil der Textilbahn anliegt. Zu dieser Vorrichtung gehört auch eine Einrichtung zur ständigen Befeuch­ tung der Mitläufer sowie mindestens ein auf dem Umfang der Trom­ mel angeordneter Dämpfkasten.

Mit dieser Technik wird eine in die Tiefe der Fasern gehende Befeuchtung erreicht. Allerdings ist der Aufwand zur Erzielung dieses Befeuchtungseffekts sehr groß. Außerdem ist die Reprodu­ zierbarkeit der Befeuchtungseffekte in Frage gestellt, sobald die beiden Mitläufer ihre Durchlässigkeits-Widerstände ändern. Dies geschieht ganz einfach durch Hydrolyse einerseits und anderer­ seits treten durch Schmutz, Faserflocken, Flusen, Fäden, Kalkab­ lagerungen, etc. unvermeidbare Verstopfungseffekte auf. Erhöhte Widerstandswerte verringern natürlich das Ansaugvolumen und damit den Befeuchtungseffekt. Hierbei entsteht letztendlich auch wieder Streifigkeit, die z. B. in einem nachfolgenden Fixierprozeß kon­ gruent einfixiert wird und zu Ausschußware führt.

Des weiteren wird durch den ständigen Wasserkontakt besonders die Lebensdauer des äußeren Mitläufers reduziert. Da dieser Mit­ läufer endlos sein muß, entstehen beachtliche Kosten für die Wie­ derbeschaffung und für den Ein- und Ausbau.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur kontinuierlichen Intensivbefeuchtung von Textilbahnen zur Verfü­ gung zu stellen, mit welchem eine kostengünstige, streifenfreie und reproduzierbare Kernbefeuchtung der Fasern der zu behandeln­ den Textilbahnen bei vergleichsweise hoher Durchlaufgeschwindig­ keit der Textilbahnen durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Intensivbefeuchtungsverfahren arbeitet also zweistufig. In der ersten Stufe wird die Textilbahn mittels klassischer Befeuchtungsmethoden (z. B. Aufsprühen) mit Wasser be­ aufschlagt. Sie läuft unmittelbar danach in die zweite Stufe ein, wo sie von einem Mitläufer abgedeckt und durch diesen gegen we­ nigstens eine beheizte Fläche gepreßt wird. Da die Oberflächen­ temperatur der beheizten Fläche(n) unter der Siedetemperatur von Wasser liegt, wird das der Textilbahn anhaftende Wasser nicht verdampft, sondern durch die relativ sanfte Temperaturerhöhung intensiviert sich die Brownsche Bewegung der Wassermoleküle, so daß diese leichter in die noch trockenen Faserkerne eindiffundie­ ren können. Die besten Ergebnisse entstehen, wenn die Oberflä­ chentemperatur der beheizten Fläche(n) unterhalb von 100°C, vor­ zugsweise bei 70-80°C liegt, und die Anpressung des Mitläufers zumindest 0,1 daN/cm² beträgt.

Der Mitläufer sollte, da er eine Verdunstung des Wassers ver­ hindern soll, medienundurchlässig sein (z. B. Gummi, Silicon oder beschichtete Mischgewebe, Filze etc.), wobei es im Rahmen der Er­ findung liegt, wenn ein relativ dichter Filz oder dergleichen zum Einsatz kommt. Wesentlich ist, daß der Mitläufer der Wasserver­ dunstung einen genügend großen Widerstand entgegensetzt.

Der "Diffusionseffekt" des erfindungsgemäßen Verfahrens ist so gewaltig, daß selbst bei hydrophoben Textilbahnen eine Kernbe­ feuchtung gelingt. Versuche haben gezeigt, daß auch fluorcarbon­ ausgerüstete bzw. imprägnierte Textilien (Scotchgard/Teflon etc.) nach diesen Verfahren befeuchtet werden können. Während beim nor­ malen Befeuchten lediglich Wasserperlen auf der hydrophoben oder sogar imprägnierten Textilfläche aufliegen, zieht das Wasser in der zweiten Behandlungsstufe des vorliegenden Verfahrens in den Kern der textilen Fasern ein.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Durchlässigkeit der Kontaktflächen (beheizte Fläche(n), Mitläufer) nicht erfor­ derlich ist, treten die zum Stand der Technik diskutierten Nach­ teile nicht ein. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet also re­ produzierbare Befeuchtungseffekte. Außerdem arbeitet dieses Sy­ stem nahezu verschleißfrei, da der Mitläufer weitaus weniger be­ ansprucht wird.

Des weiteren fallen im Vergleich mit dem Verfahren gemäß DE 40 31 063 A1 wesentlich geringere Energiekosten an, da weder Dampf noch ein Vakuum erforderlich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sehr einfach mit nachgeschalteten Bearbeitungsstufen kombinieren. Vorteilhaft ist insbesondere eine Kombination mit einem Fixiervorgang, da mit der kernbefeuchteten Ware hervorragende Fixiereffekte erzielbar sind. Neben dem verbesserten Fixiergrad ist auch der Trocknungseffekt (durch verbesserte Wärmeübergangswerte) in der Fixierstufe we­ sentlich besser, so daß mit höheren Arbeitsgeschwindigkeiten ge­ fahren werden kann.

Von besonderem Vorteil ist es diesbezüglich, wenn Textilbah­ nen aus Wolle o. dgl. durch das erfindungsgemäße Verfahren auf einen Feuchtegehalt zwischen 25 und 35% eingestellt werden, da sich bei diesen Feuchtegraden die besten Fixierwerte erreichen lassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 einen sehr schematischen Schnitt durch eine Textil­ bahn am Ausgang der ersten Behandlungsstufe, und

Fig. 3 einen sehr schematischen Schnitt durch eine Textil­ bahn am Ausgang der zweiten Behandlungsstufe.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läuft die mit 1 bezeichnete Tex­ tilbahn in der ersten Behandlungsstufe an einer handelsüblichen Befeuchtungseinrichtung 2 vorbei, die einen gleichmäßigen und feinstzerstäubten Wasserauftrag garantiert. Durch die der Ein­ richtung 2 vorgeschalteten Dämpfeinrichtung 3 wird die Wasser­ aufnahme erleichtert. Zusätzlich dazu kann dem Wasser auch noch ein Netzmittel zugefügt werden. Nach Passage der ersten Behand­ lungsstufe läuft die mit Wasser beladene Textilbahn 1 in die zweite Behandlungsstufe ein, in der das aufgebrachte Wasser in den Faserkern gebracht wird. In der zweiten Behandlungsstufe wird die Textilbahn 1 mittels eines endlosen, umlaufenden Mitläufers 4 gegen die Oberfläche einer beheizten Behandlungstrommel 5 ge­ preßt. Die Oberfläche dieser Behandlungstrommel 5 ist geschlossen und auf eine Temperatur bei 70-80°C beheizt. Der Mitläufer 4 ist medienundurchlässig und deckt die Textilbahn 1 während der Diffu­ sionsbehandlung längs des Umfangs der Behandlungstrommel 5 mit großem Umschlingungswinkel ab. Er wird mittels der Spannvorrich­ tung 7 gespannt, so daß er gegen die auf der Behandlungstrommel 5 aufliegende Textilbahn 1 gepreßt wird. Der Mitläufer 4 wird durch eine Antriebswalze 6 angetrieben, wodurch eine schlupffreie Mit­ nahme der lose umlaufenden Behandlungstrommel 5 erreicht wird. Beim Transport der Textilbahn 1 durch die beiden Behandlungsstu­ fen erfolgt keinerlei Dehnung.

Die Fig. 2 und 3 stellen Momentaufnahmen der Textilbahn an den in Fig. 1 mit A und B bezeichneten Stellen. Dabei ist Fig. 2 dem Punkt A und Fig. 3 dem Punkt B zuzuordnen. Die in den Fig. 2 und 3 eingezeichneten Kringel sollen die Wasserkonzentration darstellen, wobei große Abstände eine geringe und kleine Abstände eine große Wasserkonzentration symbolisieren sollen.

Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Textilbahn nach dem Verlassen der ersten Behandlungsstufe im Porenvolumen 8 eine sehr hohe Was­ serkonzentration und in den Faserkernen 9 eine sehr geringe Was­ serkonzentration aufweist. Ein Teil des in der ersten Behand­ lungsstufe angebotenen Wassers liegt oberflächlich auf der Tex­ tilbahn 1 auf, was durch die dargestellten Wassertröpfchen 10 symbolisiert sein soll. Mit dieser Feuchteverteilung läuft die Textilbahn 1 in die zweite Behandlungsstufe ein. Am Ende dieser Behandlungsstufe liegt eine völlig andere Flüssigkeitsverteilung in der Textilbahn 1 vor. Das in der ersten Behandlungsstufe ange­ botene Wasser ist in einem starken Maße in die Faserkerne 9 ein­ diffundiert, während im Porenvolumen 8 nun eine vergleichsweise geringe Wasserkonzentration vorliegt. Durch diese Tatsache wird der Wärmeübergang bzw. der Trocknungseffekt beim nachfolgenden Fixiervorgang o. dgl. wesentlich verbessert und damit der Trock­ nungseffekt mit erhöhtem Wirkungsgrad und weniger Energieaufwand ermöglicht.

Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wenn die Tex­ tilbahn 1 in der zweiten Behandlungsstufe nicht über eine Trommel 5 geführt wird, sondern über eine oder mehrere ebene oder gewölb­ te Heizflächen.

Claims (5)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Intensivbefeuchten einer Tex­ tilbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilbahn (1) in einer ersten Behandlungsstufe mit Wasser beladen und anschließend in einer zweiten Behandlungsstufe von einem eine Verdunstung des Wassers verhindernden Mitläufer (4) nach außen abgedeckt und ge­ gen eine oder mehrere geschlossene, beheizte Flächen (5) gepreßt wird, deren Oberflächentemperatur unter dem Siedepunkt von Wasser liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächentemperatur der beheizten Fläche(n) bei 70-80°C liegt.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anpreßdruck des Mitläufers (4) mindestens 0,1 daN/cm² beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem in der ersten Behandlungsstufe angebotenem Wasser ein Netzmittel zugefügt ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Textilbahn (1) aus Wolle o. dgl. in der ersten Behandlungsstufe auf einen Feuchtegehalt zwischen 20-35% befeuchtet wird.