DE2411262A1 - Verfahren und vorrichtung zum loesen von quellfaehigen verdickungsmitteln, insbesondere zur verwendung in der textilindustrie - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Lösen von quellfähigen Verdickungsmitteln, insbesondere zur Verwendung in der Textilindustrie Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lösen von quelifähigen Verdickungsmitteln bei der Herstellung von Druckfarben, insbesondere in der Textilindustrie.
• In der Zeugdruckerei und auch in der Textilfärberei werden Druckfarben benötigt, die eine vorbestimmte Viskosität aufweisen müssen, um das Bedrucken der Textilien bzw. das Färben derselben erfolgreich durchfUhren zu können. Bei der Textildruckerei sind u.a. Farbkasten erwünscht und in der Färberei, z.B. zum Färben von Veloursstoffen u.dgl., soll die Farbe in gewisser Hinsicht einen sämigen Charakter aufweisen. Zu diesen Zwecken wird die Druckfarbe mit Verdikkungsmitteln vorbestimmter Konsistenz bzw. Viskosität versetzt. Bei der Herstellung der Verdickungslösungen geht es darum, eine homogene Verdickungslösung zu erzielen, damit die Druckfarbe stets die gleichen Eigenschaften aufweist. Man kennt Verdickungsmittel, die im kochenden Zustand gelöst werden. Neuerdings sind Verdickungsmittel entwickelt, die auch kalt gelöst werden können. Hierbei geht man so vor, daß das pulverförmige Verdickungsmittel mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, mittels eines Rührwerkes innig vermischt wird. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen hierzu sind noch sehr aufwendig und kostspielig.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem bzw. bei der die Verdickungslösung mit der vorbestimmten Viskosität zielsieherer, einfacher und schneller als bisher erreicht werden kann. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Pulvermenge des Verdickungsmittels und die Flüssigkeit in einem vorbestimmten Verhältnis einem Vermahlungsprozeß unter Einwirkung von Scherkräften sowie Kompressions- und Dekompressionskräften kontinuierlich unterworfen werden, die dadurch erzielte gelöste Verdickungsmasse außerhalb des Vermahlungsprozesses unter Weiterförderung eine vorbestimmte Zeit lang sich selbst überlassen und danach dem Vermahlungsprozeß wieder zugeführt wird, was im Kreislauf ein-oder mehrmals vorgenommen werden kann. Alsdann wird die Verdickungsmasse nach dem Durchgang durch den Vermahlungsprozeß zur weiteren Verwendung abgeführt.
• Zur Vermahlung von Pulvermenge und Flüssigkeit dient gemäß der Erfindung ein Kreiselgerät mit koaxial zueinander angeordneten, sich in axialer Richtung gegenseitig überdeckendem Stator und Rotor. Die Abführungsleitung aus dem Kreiselgerät führt zu einem Sammelbehälter. Der Sammelbehålter ist mittels eines Überlaufes mit der Zuführungsvorrichtung zudem Kreiselgerät verbunden.
• Durch eine solche Ausbildung lassen sich wesentliche Vorteile erzielen. Die Herstellung der Verdickungslösung ist in einer erheblich kurzen Zeit zu erreichen. Die Vorrichtung setzt sich aus nur wenigen hochwirksamen Teilen zusammen. Dadurch, daß die zu behandelnden Substanzen während des Vermahlungsvorganges zugleich großen Druckdifferenzen in rascher Folge ausgesetzt werden, wobei zusammen mit den Scherkräften Kompressions- und Dekompressionskrä£-te wirksam sind, erzielt man eine wesentliche Beschleunigung der innigen Vermischung der beiden Komponenten Flüssigkeit und Verdickungsmittelpulver, so daß am Austritt der Vermahlungszone schon eine einwandfrei gelöste Verdickung gewährleistet ist. Durch das Einschalten einer gewissen Standzeit zwischen einem nochmaligen Zuführen des gelösten Produktes zu der Vermahlungszone bzw. -vorrichtung erzielt man einen Ausgleich eventueller Differenzen in dem Quellzustand der gelösten Verdickung, so daß die Verdickungslösung bereits eine hohe Gleichmäßigkeit aufweist, bevor sie einem nochmaligen Durchgang durch die Vermahlungszone unterworfen wird. Dadurch wird die Qualität des gelösten Produktes wesentlich gehoben und verbessert. Die Handhabung und Funktion der Vorrichtung sind sehr einfach. Zugleich erzielt man eine wesentlich kurze Behandlungszeit für eine Verdickungslösung höherer Qualität. Die gesamte Vorrichtung ist leistungsfähiger als bisher. Außerdem ist die Vorrichtung preiswert.
• Dem Kreiselgerät ist vorteilhaft ein Einlauftrichter vor--gesetzt, wobei Je eine Dosierungsvorrichtung für die Flüssigkeit und die Pulvermenge dem Einlauftrichter vorgeschaltet sind. Wenn das Gut durch eine Verdrängerpumpe od.dgl. dem Kreiselgerät zugeführt wird, ist die Verdrängerpumpe od.dgl. mit dem Einlauftrichter versehen. Vorteilhaft sind Einlauftrichter und Sammelbehälter in der Weise zueinander angeordnet, daß der Einlauftrichter innerhalb des Sammelbehälters vorgesehen ist. Der Überlauf für den Sammelbehälter wird hierbei durch den oberen Trichterrand gebildet. Auf diese Weise erhält man durch die Ineinanderschachtelung von Einlauftrichter und Sammelbehälter eine wenig aufwendige und wenig sperrige Vorrichtung. Zugleich übernimmt der Einlauftrichter die Aufgabe und die Wirkung eines Überlaufes für den Sammelbehälter.
• Dadurch wird auch der kontinuierliche Fördergang der gelösten Verdickung erleichtert und zuverlässiger.
• Der Sammelbehälter kann mit einer unteren und oberen Niveausonde versehen sein, durch die die Dosiervorrichtungen für Stillstand und Betrieb mittels Schaltwerke gesteuert werden. Auf diese Weise läßt sich die Charge automatisch im Kreislauf halten, wobei die vorbestimmte Konzentration sicher aufrechterhalten wird.
• Die Abführungsleitung von dem Kreiselgerät führt vorzugsweise in den unteren Teil des Sammelbehälters, so daß die Verdickungslösung in dem Sammelbehälter bis zu dem Überlauf aufsteigen muß und Zeit für das Ausgleichen von Differenzen in der Gleichmäßigkeit findet.
• Die Zuleitung für die Flüssigkeit zu dem Trichter mündet vorteilhaft tangential zu der Trichterwand. Dadurch ist beim Zuführten von Flüssigkeit und Verdickungsmittelpulver von Anfang an eine ständige Bewegung der Komponenten gewährleistet, so daß die Komponenten von Anfang an mit einer innigen Berührungsmöglichkeit zusammengeführt werden.
• Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
• Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Lösen von Verdickungsmitteln gemäß der Erfindung im Aufriß und im Schema.
• Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig.
• 1 dar.
• Fig. 5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Vermahlungsgerätes als Kreiselgerät im Schnitt und im Schema.
• Die Vorrichtung 1 zum Lösen von quellrähigen Verdickungsmitteln u.dgl. weist einen Einlauftriéhter 2 auf, zu dem die Komponenten, nämlich Flüssigkeit einerseits und pulverförmiges Verdickungsmittel andererseits zugeführt werden. Der Einlauftrichter 2 mündet in eine Verdrängerpumpe 5, z.B. eine Schneckenpumpe, deren Schnecke durch einen Motor 4 angetrieben wird. Als Vermahlungsgerät zur innigen Durchmischung von Flüssigkeit und Verdickungsmittel dient ein Kreiselgerät 5, in dessen Gehäuse 6 ein Stator 7 und ein Rotor 8 angeordnet sind. Stator 7 und Rotor 8 sind auf den gegenüberliegenden Flächen mit Kränzen 9 bzw. 10 versehen, die sich in axialer Richtung überdecken. Die Kränze können Zähne von vorbestimmter Gestaltung aufweisen.
• Beim Umlaufen des Rotors 8, dessen Welle von einem Motor 11 und einem Ubertragungsriemen 12 angetrieben wird, wird das Gut, das von der Verdrängerpumpe 5 dem Kreiselgerät 5 durch die Verbindungsleitung zugeführt wird, in radialer Richtung durch die Zahnkränze zwischen Stator 7 und Rotor 8 hindurchgetrieben, wodurch Scherkräfte sowie Kompressions- und Dekompressionskräfte auf das Gut ausgeübt werden. Von dem Kreiselgerät 5 rührt eine Abführungsleitung 14 unter Zwischenschaltung eines Ventils 15.
• Es ist ferner ein Sammelbehälter 16 vorgesehen, zu dem ein Abzweig 17 mit einem Ventil 18 von dem Kreiselgerät 5 rührt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umgibt der Sammelbehälter 16 den Einlauftrichter 2, so daß der Einlauftrichter 2 sich innerhalb des Sammelbehälters 16 befindet. Der Einlauftrichter 2 hat hierbei eine geringere Höhe als der Sammelbehälter 16, so daß der obere Trichterrand als Überlauf für den Sammelbehälter 16 dienen kann. Der Sammelbehälter 16 ist durch Füße 19 abgestützt.
• Die Zuführung der Abzweigleitung 17 erfolgt zweckmäßig in dem unteren Teil des Sammelbehälters 16. Der Sammelbehälter 16 kann ferner mit einer oberen und einer unteren Niveausonde 20, 21 ausgerüstet werden, die den höchsten und den niedrigsten Stand des Gutes im Sammelbehälter 16 begrenzen.
• Mit 22 ist die Zuführungsvorrichtung für die Flüssigkeit, z.B. Wasser, bezeichnet, die ein Absperrventil 23 und eine Dosierungsvorrichtung 24 enthält. Die Zuführungsleitung 25 mündet tangential in den Trichter 2, wobei ein horizontales Mündungsstück vorgesehen ist. Die Zuführungsvorrichtung 26 für das pulverförmige Verdickungsmittel weist eine Zugabevorrichtung 27, z.B. einen Vorratstrichter, und eine Dosierschnecke 28 auf. Weiterhin kann eine Bandwaage 29 für das geförderte Gut angeordnet sein. Die Dosierschnecke 28 wird durch den Motor 30 und den Ubertragungsriemen 31 angetrieben. Mit 32 ist das Zuführungsrohr für das pulverförmige Verdickungsmittel zu dem Einlauftrichter 2 bezeichnet.
• In die Zuführungsvorrichtung 26 wird eine entsprechend abgewogene Pulvermenge des Verdickungsmittels gegeben. Danach schaltet man die Vorlage 22 für die Flüssigkeit, z.B.
• Wasser, ein, welche für eine bestimmte Konzentration, z.
• B. von 1 : 50 oder 1 : 60, eingestellt worden ist. Das Wasser wird tangential in den Trichter 2 eingegeben. Mit dem Einschalten des Wassers wird gleichzeitig die Dosiervorrichtung 28 für die Pulvermenge und das Kreiselgerät 5 als Lösemaschine in Betrieb gesetzt. Die Pulvermenge wird durch die Trombenbildung im Innentrichter in die Maschine hineingezogen bzw. mittels der Verdrängerpumpe 3 dem Kreiselgerät vorgelegt. Das Kreiselgerät bearbeitet die in der Flüssigkeit suspendierenden Stoffe in einem oder mehreren Bereichen radikaler Beschleunigung und Drosselung.
• Dabei werden die zu behandelnden Substanzen großen Druckdifferenzen in rascher Folge ausgesetzt. Durch das Kreiselgerät 5 werden die beiden Komponenten Wasser und Pulver vollkommen ineinander vermischt. Am Austrittsstutzen des Kreiselgerätes liegt bereits eine einwandfrei gelöste Verdickung vor. Bei geschlossenem Ventil 15 und geöffnetem Ventil 18 fördert das Kreiselgerät 5 das gelöste Verdickungsmittel in den Sammelbehälter 16, bis die eingestellte Maximalhöhe erreicht ist. In dem Sammelbehälter 16 werden eventuelle Differenzen in der Gleichmäßigkeit der Lösung ausgeglichen. Durch die den maximalen Stand des Gutes in dem Behälter 16 erfassende Sonde 20 werden mittels entsprechender Schaltwerke automatisch die Zuführung der Flüssigkeit und der Pulvermenge abgestimmt.
• Der Spiegel der Verdickungslösung in dem Behälter 16 tritt von dem Einlauftrichter 2 nochmals in das Kreiselgerät ein und es kann ein ein- oder mehrmaliger Kreislauf erfolgen.
• Ein entsprechendes Schaltwerk schaltet nach einer gewissen Zeit den Kreislaufvorgang ab, worauf die Charge durch die Abführungsleitung 14 zur weiteren Verwendung abgeführt bzw. in einen Lagerbehälter gefördert wird.
• Unterhalb des Behälters 16 ist in dem Verbindungsstück zwischen dem Trichter 2 und der Verdrängerpumpe 3 ein Ventil 33 angeordnet. Weiterhin besteht eine Verbindungsleitung 34 mit einem Ventil 35 unmittelbar zwischen dem Behälter 16 und dem Einlaß zu der Verdrängerpumpe 3.
• Wenn das Kreislaufverfahren beendet ist und eine neue Charge mit anderer Konzentration zu fahren ist, erfolgt ein Abpumpen des Inhaltes aus. dem Behälter 16. Hierzu wird das Auslaufventil 33 am Trichter geschlossen, ebenso auch das Zulaufventil 18. Das parallel geschaltete Ventil 34 an dem Behälter 16 wird geöffnet sowie auch das Ventil 15. in der Abführungsleitung 14. Danach wird das Abpumpsystem an der Abführungsleitung 14 eingeschaltet, so daß der verbliebene Inhalt in dem Behälter 16 aus dem System herausgeführt werden kann. Wenn der Flottenspiegel in dem Behälter 16 die untere Niveausonde 21 erreicht hat, wird Zeit verzögert und das Auslaufventil 33 für den Trichter 2 geöffnet, worauf der Trichter 2 leer gesaugt wird. Das Ventil 33 am Auslauf des Trichters 2 soll solange geschlossen bleiben, bis der Behälter 16, vorzugsweise bis auf einen kleinen Rest, geleert ist, damit bei der unterschiedlichen Volumenmenge das Ent leerungs system keine Luft ansaugt.
• Durch die beschriebene Vorrichtung können bei entsprechender genauer Dosierung Verdickungslösungen mit entsprechender Konzentration sicher und schnell erstellt werden. Die Viskosität der Verdickungslösung kann aufgrund der dosierten Zugabe von Flüssigkeit und Pulvermenge vorbestimmt werden, wobei der Viskositätsbereich, z.B. zwischen 15.000 bis 30.000 cP im Abgabezustand liegen kann.
• Bei der Herstellung von Druckfarben beim Drucken von Textilien und zum Färben derselben können alle geeigneten Verdickungsmittel eingesetzt werden, z.B. solche Stoffe,, die schon in geringer Konzentration Lösungen hoher Viskosität ergeben, d.h. hochmolekulare Natur- und Kunststoffe wie u.a. Stärke, Stärkederivate, Pflanzenschleime, Pf lanzengummen, wasserlösliche Zellulosederivate, anorganische Kolloide.

Claims (7)

Anspriiche

1. Verfahren zum Lösen von quellfähigen Verdickungsmitteln bei der Herstellung von Druckfarben, insbesondere für den Textildruck und das Färben von Textilien, bei der das pulverförmige Verdickungsmittel mit einer Flüssigkeit, z.B. Wasser, mittels eines Rührwerkes innig vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Pulvermenge und. Fltsigkeit in einem vorbestimmten Verhältnis einem Vermahlungsprozeß unter Einwirkung von Scherkräften sowie Kompressions- und Dekompressionskräften kontinuierlich unterworfen werden, die dadurch erzielte gelöste Verdickungsmasse außerhalb des Vermahlungsprozesses unter Weiterförderung eine vorbestimmte Zeit lang sich selbst überlassen und danach dem Vermahlungsprozeß wieder zugeführt wird, was im Kreislauf ein-oder mehrmals vorgenommen wird, worauf die Verdickungsmasse nach dem Durchgang durch den Vermahlungsprozeß zur weiteren Verwendung abgeführt wird.

2. Vorrichtung zum Lösen von quellfähigen Verdickungsmitteln bei der Herstellung von Druckfarben, insbesondere für den Textildruck und zum Färben von Textilien, bei der das pulverförmige Verdickungsmittel mit einer Flüssigkeit, z.B.

Wasser, mittels eines Rührwerkes od.dgl.

innig vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vermahlung ein Kreiselgerät (5) mit koaxial zueinander angeordneten, sich in axialer Richtung gegenseitig überdeckendem Stator (7) und Rotor (8) dient, die Ab£Uhrungsleitung (14) aus dem Kreiselgerät (5) zu einem Sammelbehälter (16) führt und der Sammelbehälter (16) mittels eines Überlaufes mit der Zurührungsvorrichtung (3) zu dem Kreiselgerät (5) verbunden ist.

5. Vorrichtung-nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlauftrichter (2) dem Kreiselgerät (5) bzw.

einer dieser vorgeschalteten Verdrängerpumpe (3) vorgesetzt ist, und daß Je eine Dosierungsvorrichtung (22, 26) für die Flüssigkeit und die Pulvermenge dem Einlauftrichter (2) vorgeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn--zeichnet, daß der Einlauftrichter (2) innerhalb des Sammelbehälters (16) angeordnet ist und eine geringere Höhe als der Smmelbehälter aufweist, und daß der Überlauf für den Sammelbehälter durch den oberen Rand des Einlauftrichters (2) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (25) für die FlUssigkeit tangential in den Einlauftrichter (2) mündet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführungsleitung (14) von dem Kreiselgerät (5) in den unteren Teil des Sammelbehälters (16) führt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (16) mit einer unteren und oberen Niveausonde (20,21) versehen ist, durch die die Dosiervorrichtungen (22,26) für Stillstand und Betrieb mittels Schaltwerke gesteuert werden.

b. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (2) am unteren Ende mit einem Absperrventil (33) versehen ist, und daß ein weiteres Absperrventil (35) in einer direkten Verbindungsleitung (34) zwischen Behälter (16) und Verdrängerpumpe (3) angeordnet ist.