DE2621560C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Schrumpffestausrüsten von Wollfaserbändern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Schrumpffestausrüsten von WollfaserbändernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Schrumpffestausrüsten von Wollfaserbändern in einer wäßrigen
Behandlungsflüssigkeit mit pH-Wert 2,0 bis 2,6 und bei einer Temperatur von 6 bis 20°C, bei dem als
Behandlungsflüssigkeit eine wäßrige Lösung der unterchlorigen Säure verwendet, das Wollmaterial anschließend
abgequetscht, gewaschen und getrocknet wird.
Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus dem Stand der Technik (siehe beispielsweise die US-PS 26 71 006) ist es bekannt, daß man Bänder oder
Stränge aus Wolle dadurch schrumpffest machen kann, daß man sie in eine wäßrige Hypochloritlösung
eintaucht. Das hauptsächliche Reaktionsmittel ist dabei unterchlorige Säure HOCl, die einen der wesentlichen
Bestandteile von Bädern zur Chlorbehandlung darstellt. Bei einer solchen Behandlung muß die Reaktion
möglichst auf die Oberfläche der Fasern beschränkt bleiben. Die Reaktion zwischen der Wolle und der
unterchlorigen Säure neigt zu einem außerordentlich raschen Verlauf und ist schwer zu steuern, so daß die
Hauptschwierigkeit darin besteht, eine gleichmäßige Behandlung der Fasern zu erreichen.
Da in HOCl-Lösungen das chemische Gleichgewicht "i weitgehend vom pH-Wert abhängt und bei der
Reaktion der Wolle mit HOCI als Nebenprodukt vollkommen dissoziierte Salzsäure entsteht, beschleunigt
sich der Vorgang an der ursprünglichen Reaktionsstelle immer stärker.
in Aufgrund des raschen Verlaufes der Reaktion zwischen Wolle und unterchloriger Säure kann es
vorkommen, daß ein Teil der Fasern mit Behandlungsflüssigkeit benetzt wird, die bereits in einem früheren
Stadium der Reaktion ihren HOCI-Gehalt verloren hat
π Will man also eine wirklich gleichmäßige Behandlung
der Fasern erreichen, so muß, damit die Behandlungsflüssigkeit homogen bleibt, die Geschwindigkeit mit der
sie die Fasern durchdringt, höher sein als die Geschwindigkeit der Reaktion zwischen Wolle und
unterchloriger Säure. Um dies zu erreichen, hat man auf verschiedene Weise versucht, die Reaktion zu bremsen,
unter anderem durch Steuerung der Temperatur. Modifikation des pH-Wertes und Zusatz von Aminoverbindungen,
die dabei verloren gehen. In gewissen, wenn
.··. nicht allen Fällen hat man diese Verfahren gekoppelt
mit einer Rühr- oder Schüttelbewegung oder man hat Netzmittel zugesetzt, um die Verteilung der Flüssigkeit
zu beschleunigen. Trotz dieser ausgedehnten Forschungs- und Entwicklungsarbeit besteht die Haupt-ίο
schwierigkeil jedoch immer noch darin, eine wirklich gleichmäßige Behandlung zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
gleichmäßige und homogene Behandlung von Wollbändern auf mechanischem Weg zu erhalten.
Γι Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man das
Wollmatcrial in im wesentlichen senkrechter Richtung mit einer Abweichung von nicht mehr als 10° von der
Senkrechten mindestens einen Meter tief in die Behandlungsflüssigkeit eintaucht und eine Durchzugsgeschwindigkeit
von 7 bis 25 cm/s einhält.
Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß eine Behandlungsflüssigkeil, in die das Wollfaserband kontinuierlich
mit einer Abweichung von höchstens 10° von der Vertikalen eintaucht, die in den Kapillaren
eingeschlossene Luft mit ganz gleichmäßiger Geschwindigkeit verdrängt, während beim horizontalen Eintauchen
des gleichen Faserbandes die Luftverdrängung nur langsam und diskontinuierlich verläuft. Der Lufteinschluß
in den Kapillaren wirkt sich aber in einer
w ungleichmäßigen Schrumpffestausrüstung der Wolle aus.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun das Wollfaserband in praktisch vertikaler Richtung mindestens
1 m tief in die Behandlungsflüssigkeit eingeführt
r)5 und nach Umlenken am Boden des Behälters in im
wesentlichen vertikaler Richtung wieder hinausgeführt. Durch entsprechende Auswahl der Eintauchtiefe, des
Faserbandes und der Durchzugsgeschwindigkeit wird erreicht, daß die Behandlungsflüssigkeit die Kapillarräu-
bO me zwischen den gekämmten Fasern gleichmäßig und
homogen ausfüllt, und zwar in einer kürzeren Zeit, als sie für die Reaktion zwischen Wolle und Hypochlorit
benötigt wird.
Das Wollfaserband muß praktisch vertikal bis zu
hr> einer Tiefe von wenigstens I m eintauchen, damit die
gesamte Luft aus den Kapillaren verdrängt werden kann und eine gleichförmige Behandlung des Faserbandes
erreicht wird. Da das Faserband ein ziemlich
empfindliches Produkt ist, das keinen größeren Zugspannungen
unterworfen werden kann, wird es am zweckmäßigsten zwischen endlosen Transportbändern
durch den Behandlungsbehälter geführt
Das nun gleichmäßig mit Behandluiigsflüssigkeit
benetzte Band wird nach Verlassen des Bades abgequetscht, gewaschen und getrocknet
Das auf diese Weise behandelte Wollmaterial ist gleichmäßig schrumpffest ausgerüstet Das Ausmaß der
Schrumpffestausrüstung läßt sich leicht durch Einstellen der Konzentration an unterchloriger Säure in der
Lösung regeln.
In Übereinstimmung mit der Erfindung werden wirksame Behandlungsflüssigkeiten für die Schrumpffestausrüstung
durch Einleiten von Chlor in das Speisewassersystem für den gesamten Schrumpffest-Prozeß
bereitet und hierdurch auf einfache Weise Lösungen mit verfügbarem Chlor (0,05 bis 0,25%) bei
pH-Werten von 2,0 bis 2,6 und Temperaturen von 6 bis 20° C erhalten. Es braucht infolgedessen weder gekühlt
noch eine Neutralisation vorgenommen werden und die Lösungen lassen sich mit Vorteil anwenden, um die
Wolle gleichmäßig und praktisch ohne Gefahr der Beschädigung in einem einzigen Bad zu behandeln.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens _'i
besteht aus einem U-förmigen Behandlungsbehälter mit einer nicht bis zum Boden reichenden, senkrechten
Trennwand, unterhalb welcher eine Umlenkrolle mit horizontaler Achse angeordnet ist, und mit sich um
horizontale Achsen drehende Einzugs- und Abzugswal- j<> zen, die oberhalb der beiden Schenkel des Behandlur.gsbehälters
vorgesehen sind. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugs- und Abzugswalzen aus Walzenpaaren 5,14 bzw. 6, 13 bestehen und
unterhalb des Behandlungsbehälters 1 sich ebenfa'ls um r> eine horizontale Achse drehende Führungsrollen 10, 11
vorgesehen sind, wobei ein erstes endloses Transportband 9 um die unteren Walzen 5, 6 der Walzenpaare 5,
14 bzw. 6, 13, um die Umlenkrolle 4 und um die Führungsrollen 10, 11 und ein zweites endloses ίο
Transportband 12 um die oberen Walzen 13, 14 der Walzenpaare 5, 14 bzw. 6, 13 und um die Umlenkrolle 4
geführt ist, und daß der Behandiungsbehälter 1 einen Einlaufstutzen 7 am oberen Ende des einen Schenkels 20
und einen tiefer angeordneten, von der Umlenkrolle 4 in 41S
einem Abstand von mindestens 1 m entfernten Auslaufstutzen 8 für die Behandlungsflüssigkeit im anderen
Schenkel 21 aufweist sowie Mittel zum Einhalten eines jeweils vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels in den beiden
Schenkeln 20,21. so
Üblicherweise wird das letzte Walzenpaar oberhalb des Badbehälters so angeordnet, daß das Wollfaserband
so schnell wie möglich aus der Behandlungsflüssigkeit herausgeführt wird.
Eine schädliche Überbehandlung der Wolle läßt sich leicht durch die Verwendung des U-I'örmigen Behandlungsbehälters
vermeiden. Die frische Lösung der unterchlorigen Säure wird in der Nähe der Eintrittsstelle
des Wollfaserbandes in den Behälter eingespeist und fließt in Durchzugsrichtung des Faserbandes; in der e>o
Nähe der Austrittsstelle Γ'κ oas Faserband ist sie
verbraucht.
Die Erfindung wird nun anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt einen vertikalen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. b5
Ein U-förmiger Behandlungsbehälter 1 mit Mantel 2 wird von einer nicht bis zum Boden reichenden
Trennwand 3 in zwei Schenkel 20 und 21 geteilt.
Unterhalb der Trennwand 3 ist eine Umlenkrolle 4 angeordnet Oberhalb des Behandlungsbehälters 1
befinden sich Walzen 5 und 6, die so angeordnet sind, daß eine gedachte Tangente, die die Umlenkrolle 4 und
die Walze 5 bzw. die Umlenkrolle 4 und die Walze 6 berührt um nicht mehr als 10° von der Senkrechten
abweicht Der Schenkel 20 des Behandlungsbehälters 1 weist an seinem oberen Ende einen Einlaufstutzen 7 und
der Schenkel 21 einen etwas tiefer angeordneten Auslaufstutzen 8 für die Behandlungsflüssigkeit auf. Die
beiden Stutzen 7 und 8 sind mindestens 1 m über der Achse der Umlenkrolle 4 angeordnet, damit die
ausreichende Badtiefe sichergestellt ist
Ein Wollfaserband wird zwischen zwei gitterartige, endlose Transportbänder 9 und 12 eingelegt und auf
diese Weise durch das Bad transportiert Hierdurch wird die Wolle keinen Zugspannungen unterworfen, während
gleichzeitig der freie Zutritt der Behandlungsflüssigkeit zu den Wollfasern sichergestellt ist.
Für die Verwendung der Transportbänder 9, 12 sind weitere Führungsrollen 10 und 11 sowie Walzen 13 und
14 vorgesehen. Bei der gezeigten Vorrichtung läuft das eine Transportband 9 um die unteren Walzen 5 und 6,
die Umlenkrolle 4 und die Führungsrollen 10 und 11. Das andere Transportband 12 läuft um die oberen
Walzen 13 und 14, an den unteren Walzen 5 und 6 entlang und um die Umlenkrolle 4. Das Wollfaserband
wird durch das Walzenpaar 5, 14 zwischen die beiden Transportbänder 9, 12 eingeführt und von diesen im
ersten Schenkel 20 im wesentlichen senkrecht nach unten, um die Umlenkrolle 4 herum und im zweiten
Schenkel 21 im wesentlichen senkrecht nach oben und zwischen das Walzenpaar 6,13 herausgeführt.
Der Einlaufstutzen 7 ist etwas oberhalb des Auslaufslutzens 8 angeordnet. Beide Stutzen sind mit
nicht gezeigten Ventilen versehen, um sowohl den Einlauf als auch den Auslauf zu regeln. Wenn die
Vorrichtung arbeitet, enthält der Behandiungsbehälter 1 die Behandlungsflüssigkeit 15, wobei der Flüssigkeitsspiegel
16 im Einlaufschenkel höher liegt als der Flüssigkeitsspiegel 17 im Auslaufschenkel. Es ergibt sich
auf diese Weise eine konstante Strömung; der Flüssigkeit vom Einlaufstutzen 7 durch den ersten
Schenkel 20 hinunter und den zweiten Schenkel 21 hinauf bis zum Auslaufstutzen 8.
Die Breite des Bades bzw. des Behandlungsbehälters 1 kann beliebig gewählt werden, je nach der Anzahl
Wollfaserbänder, die in dem Bad behandelt werden soll.
Die Durchzugsgeschwindigkeit des Wollfaserbandes wird durch die Laufgeschwindigkeit der Transportbänder
9, 12 geregelt. Die Walzen 5 und 14 oder andere entsprechende Walzen werden durch einen Elektromotor
oder auf andere Weise angetrieben. Selbstverständlich müssen die Transportbänder 9 und 12 mit der
gleichen Geschwindigkeit laufen, damit die Wollfaserbänder nicht beschädigt werden.
Das im zweiten Schenkel 21 nach oben geführte Faserband gelangt zwischen die Walzen 6 und 13, die
zweckmäßigerweise so nahe beieinander angeordnet sind, daß überschüssige Behandlungsflüssigkeit aus dem
Wollfaserband abgequetscht wird. Dabei fließt die überschüssige Flüssigkeit in den Behandiungsbehälter 1
zurück. An der Flüssigkeitsoberfläche 17 im zweiten Schenkel 21 ist deshalb die Behandlungsflüssigkeit
weitgehend erschöpft und wird über den Auslaufstutzen 8 abgezogen und verworfen. Die über den Einlaufstutzen
7 eingespeiste Lösung hingegen ist die frische Behandlungsflüssigkeit mit den gewünschten Merkma-
len hinsichtlich Konzentration, pH-Wert und Temperatur.
Mit Hilfe der Ventile im Einlaufstutzen 7 und dem Auslaufstutzen 8 wird der Flüssigkeitsspiegel 16 im
linken Schenkel 20 mindestens ί m über der Rotationsachse der Umlcnkrolle 4 am Boden des Behandlungsbehälters
1 gehalten. Das im wesentlichen vertikal nach unten geführte Wollfaserband taucht somit mindestens
1 m tief in die Behandlungsflüssigkeit ein.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
50 kg Faserband aus gekämmter Wolle — 64er Qualität, Bandgewicht 12,4 g/m — wurden in Form von
24 parallelen Faserbändern mit einer Geschwindigkeit von 18 cm/s durch die gezeigte Vorrichtung geführt. Die
Behandlungsflüssigkeit war eine Lösung aus unterchloriger Säure mit 0,10% verfügbarem Chlor, Temperatur
8°C, die in dem Maße kontinuierlich nachgespeist wurde, in dem verbrauchte Behandlungsflüssigkeit
abgezogen wurde. Das behandelte Wollmaterial wurde ί abgequetsdu, gespült und getrocknet. Es erwies sicli als
ausgezeichnet und gleichmäßig schrumpffest, wie die Standdard-Waschtests und Färbetests ergaben.
in 50 kg Faserband aus gekämmter Wolle — 60er Qualität, Bandgewicht 34,48 g/m — wurden in Form von
20 parallelen Faserbändern mit einer Geschwindigkeit von 18 cm/s durch die Behandlungsflüssigkeit geführt
(Badtemperatur 100C, Lösung aus unterchloriger Säure mit 0,12% verfügbarem Chlor). Sie wurde kontinuierlich
nach Maßgabe des Verbrauchs nachgespeist. Das behandelte Wollmaterial erwies sich als gleichmäßig
schrumpffest ausgerüstet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Schrumpffestausrüsten von Wollfaserbändern in einer wäßrigen Behandlungsflüssigkeit mit pH-Wert 2,0 bis 2,6 und bei einer
Temperatur von 6 bis 200C, bei dem als Behandlungsflüssigkeit
eine wäßrige Lösung der unterchlorigen Säure verwendet, das Wollmaterial anschließend
abgequetscht, gewaschen und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Wollmaterial in im wesentlichen senkrechter Richtung mit einer Abweichung von nicht mehr als 10°
von der Senkrechten mindestens einen Meter tief in die Behandlungsflüssigkeit eintaucht und eine
Durchzugsgeschwindigkeit von 7 bis 25 cm/s einhält.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem U-förmigen
Behandlungsbehälter mit einer nicht bis zum Boden reichenden, senkrechten Trennwand, unterhalb
welcher eine Umlenkrolle mit horizontaler Achse angeordnet ist, und mit sich um horizontale Achsen
drehende Einzugs- und Abzugswalzen, die oberhalb der beiden Schenkel des Behandlungsbehälters
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzugs- und Abzugswalzen aus Walzenpaaren (5,
14 bzw. 6, 13) bestehen und unterhalb des Behandlungsbehälters (t) sich ebenfalls um eine
horizontale Achse drehende Führungsrollen (10,11) vorgesehen sind, wobei ein erstes endloses Transportband
(9) um die unteren Walzen (5, 6) der Walzenpaare (5, 14 bzw. 6, 13), um die Umlenkrolle
(4) und um die Führungsrollen (10, 11) und ein zweites endloses Transportband (12) um die oberen
Walzen (13, 14) der Walzer.paare (5, 14 bzw. 6, 13) und um die Umlenkrolle (4) geführt ist, und daß der
Behandlungsbehälter (1) einen Einlaufstutzen (7) am oberen Ende des einen Schenkels (20) und einen
tiefer angeordneten, von der Umlenkrolle (4) in einem Abstand von mindestens I m entfernten
Auslaufstutzen (8) für die Behandlungsflüssigkeit im anderen Schenkel (21) aufweist sowie Mittel zum
Einhalten eines jeweils vorgegebenen Flüssigkeitsspiegels in den beiden Schenkeln (20,21).
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