DE3300096A1

DE3300096A1 - Anlage zum kontinuierlichen behandeln von stoff mit einem niedertemperatur-plasma

Info

Publication number: DE3300096A1
Application number: DE19833300096
Authority: DE
Inventors: Tokuju Nara Goto; Hiroshi Ishidoshiro; Matsuo Wakayama Minakata; Yoshikazu Wakayama Sando; Itsuo Osaka Tanaka
Original assignee: Sando Iron Works Co Ltd
Current assignee: Sando Iron Works Co Ltd
Priority date: 1982-01-06
Filing date: 1983-01-04
Publication date: 1983-07-28
Also published as: JPS58120862A; JPS6011150B2; US4437324A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum kontinuierlichen Behandeln von beispielsweise gestrickten bzw. gewirkten, gewebten und nichtgewebten Stoffen unter Verwendung von einem Niedertemperatur-Plasma.

Beim ununterbrochenen Behandeln von Stoff gibt es Prozesse wie eine Vorbehandlung und ein Veredeln bzw. Finishen. Die Vorbehandlung umfaßt noch vor dem Färben zum Beispiel einen Reinigungsprozeß, in welchem wasserabstoßende Fremdstoffe, die dem Stoff anhaften, entfernt oder wasseranziehend gemacht werden, um das Eindringen der Färblösung in den Stoff zu erleichtern. Während der Veredelungsbehandlung bzw. bei der Ausrüstung, im Anschluß an das Färben, wird ein Stoff unter anderem weich, wasserabweisend, antielektrolytisch, schmutzbefreiend und wasserdicht gemacht, wobei diese Behandlungen in wässrigen Flüssigkeiten erfolgen.

Ein Wollstoff wird zum Reinigen beispielsweise mit einer alkalischen Lösung behandelt, die als Agens auch ein Ätznatron oder ein wasserfreies Soda mit einem helfenden Agens für eine Koch- oder Dampf reinigung enthält, um wasserabstoßende Fremdstoffe wasserlöslich zu machen. Der Stoff wird zum Entfernen der aufgelösten Fremdstoffe und des Agens wiederholt gewaschen, bevor er dann letztlich getrocknet wird. Beim Veredelungsprozeß wird der Stoff mit einem in Wasser aufgelösten oder eingestreuten und gefilterten Veredelungs-Agens behandelt und danach verdampft, indem der Stoff einen Trockner durchläuft. Entsprechend der Art der Behandlung, ist es weiter erforderlich, das Veredelungsmittel durch eine Hochtemperatur-Hitzebehandlung mit dem Stoff zu verbinden.

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. Das in diesen Prozessen benötigte Behandlungs-Agens ist teuer; es werden große Hitzemengen für die Reaktion zwischen dem Agens und dem Stoff benötigt. Zudem werden große Mengen an Wasser gebraucht, um den behandelten Stoff zu waschen. Weiterhin ist für das Abfallwasser eine besondere Anlage notwendig. Es werden zum gegenwärtigen Zeitpunkt mit bekannten Anlagen große Wassermengen und Heizenergie verbraucht, wenn ein Stoff nach den obengenannten Prozessen behandelt wird. Da außerdem die abfallenden Lösungen dieser Behandlungen unvermeidlich erhebliche Anteile des benötigten Agens enthalten, stellt sich ein Umweltverschmutzungsproblem ein, begleitet von unökonomischen Gegenmaßnahmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, die das kontinuierliche Behandeln von Stoff mit kleinstem Bedarf an Heizungsenergie und Wasser ermöglicht.

Der Gedanke der Erfindung beruht darauf, einen zu behandelnden Stoff kontinuierlich durch die Atmosphäre eines Niedertemperatur-Plasmas zu transportieren, um den Stoff der Wirkung des Niedertemperatur-Plasmas zu unterwerfen. Auf diese Weise werden beim Reinigungsprozeß dem Stoff anhaftende, wasserabstoßende Fremdkörper durch Oxidation zersetzt, die die Fremdstoffe wasseranziehend macht, und insbesondere setzt sich der Reinigungseffekt bis in den Kern der Fasern des Stoffes fort. Die Veredelungsbehandlung kann hierbei in einer Gasphase erfolgen, und im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen kann merklich an Behandlungsagentien, Heizenergie und Wasser eingespart werden, wie auch die Abfallwasserbehandlung erleichtert wird.

In den Zeichnungen sind nachfolgend näher beschriebene Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anlage zum kontinuierlichen Behandeln eines Stoffes mit einem Niedertemperatur-Plasma; und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Behälter bezeichnet, der zum Ein- und Austritt der kontinuierlich in dem Behälter zu behandelnden Stoffbahn 2 einen Einlaß 3 und einen Auslaß 4 aufweist. Der Einlaß 3 bzw. der Auslaß 4 für den Stoff 2 sind mit Dichtungseinrichtungen 5, 6 versehen, welche im Innern des Behälters 1 einen Unterdruck aufrechterhalten (mit einem von 0,1 bis 10 Torr oder wahlweise von 0,5 bis 2 Torr reichenden Vakuum). Als Dichtungseinrichtungen 5, 6 können beliebige, erhältliche Dichtungen eingesetzt werden.

Mit 7 ist eine Vielzahl von Stoff-Führungsrollen bezeichnet, die in zwei Etagen oben und unten in dem Behälter 1 angeordnet sind, um den Stoff zickzack-förmig mit schlangengleichem Wellenverlauf durch den Behälter transportieren zu können. Mehrere mit 8 bezeichnete Zwischenwände sind abwechselnd nach oben und unten ragend im Behälter 1 vorgesehen und bilden Durchgänge für die Stoffbahn. Die Führungsrollen transportieren die Stoffbahn von oben nach unten und umgekehrt durch die Durchgänge. Weiterhin wird auch das Gas durch die Durchgänge geleitet. Eine Gasversorgungsöffnung 9 ist dazu in der Nähe

des Auslasses 4 vorgesehen. Benachbart zur Gasversorgungsöffnung 9 ist im Behälter 1 ein Paar Plattenelektroden 10 bzw. 10' zum Anlegen von elektrischen Hochfrequenzwellen angeordnet. Angrenzend zum Behälter-Einlaß 3 ist eine Vakuumleitung 11 angebracht, die mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden ist.

Nachfolgend wird die Funktion der zuvor beschriebenen Konstruktion der erfindungsgemäßen Anlage erläutert.

Zuerst wird die mit der Vakuumleitung 11 verbundene Vakuumpumpe in Betrieb gesetzt, um im Innern des Behälters 1 ein Vakuum von nicht mehr als 1 Torr, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 Torr zu erzeugen. Das Vakuum wird kontrolliert in einem Bereich von 0,1 bis Ί0 Torr oder vorzugsweise von 0,5 bis 2 Torr gehalten, indem ein Gas von der Gasversorgungsöffnung 9 zugeführt und durch die Vakuumleitung 11 abgesaugt wird. Der Grund für den bestimmten Bereich des Vakuums von 0,1 bis 10 Torr liegt darin, daß einmal das Niedertemperatur-Plasma bei einem Vakuum von mehr als 10 Torr instabil wird, und auf der anderen Seite werden bei einem Vakuum von weniger als 0,1 Torr nicht nur die Wertungs- und Betriebskosten in bezug auf Pumpe sowie Dichtungseinrichtungen sehr hoch, sondern es wird auch die Konzentration des Niedertemperatur-Plasmas sehr schwach, wodurch der Nutzen der Behandlung an Wert verliert.

Wenn das Vakuum im Innern des Behälters 1 auf diese Weise unter Kontrolle ist, werden elektrische Hochfrequenzwellen mit einer gewünschten Frequenz von 1 KHz bis 300 MHz an die Plattenelektroden 10 bzw. 10' angelegt, wodurch

im Behälter 1 ein von den Plattenelektroden hergestelltes Niedertemperatur-Plasrna entsteht. Das Plasma überträgt sich durch die Wirkung der Vakuumleitung 11 in die Richtung zur Vakuumleitung 11 hin bis zwischen die Zwischenwände 8. Der Stoff 2 wird kontinuierlich mit schlangengleichem Wellenverlauf vom Einlaß 3 zum Auslaß 4 transportiert, .so daß sich das Niedertemperatur-Plasma im Gegenstrom zur Durchlaufrichtung der Stoffbahn überträgt, wodurch die Behandlung des Stoffes mit Niedertemperatur-Plasma noch wirksamer und leistungsfähiger gemacht wird.

Die in Fig. 2 dargestellte modifizierte Anlage benutzt mehrere Paare von Elektroden 12, 12', zwischen denen der Stoff hindurchläuft und wobei dann elektrische Hochfrequenzwellen angelegt werden, die dann das Gas aktivieren, wenn der Stoff die zickzack-förmigen Durchgänge passiert. Bei dieser Ausgestaltung kann die Wirksamkeit des Behandlungseffektes noch weiter erhöht werden.

Wie zuvor näher beschrieben, betrifft die vorliegende Erfindung eine Anlage zum kontinuierlichen Behandeln von Stoff unter Verwendung von Niedertemperatur-Plasma. Die Anlage besteht aus einem Behälter mit Dichtungseinrichtungen, die es erlauben, daß ein zu behandelnder Stoff kontinuierlich in den Behälter ein- und austreten kann, während im Innern des Behälters ein Unterdruck aufrechterhalten wird. Mehrere Stoff-Führungsrollen sind oben und unten im Behälter vorgesehen und fördern den Stoff zickzack-förmig mit schlangengleichem Wellenverlauf.

Im Behälter bilden abwechselnd nach oben und unten ragende Zwischenwände zickzack-förmige Durchgänge für die

wellenförmig hier hindurch transportierte Stoffbahn. Eine in der Nähe des Behälter-Auslasses vorgesehene Gasversorgungsöffnung leitet Gas zu den zickzack-formigen Durchgängen. Angrenzend zur Gasversorgungsöffnung ist ein Paar Plattenelektroden angeordnet, die durch die vereinigte Nutzung von elektrischen Hochfrequenzwellen und dem zuströmenden ' Gas das Niedertemperatur-Plasma herstellen. In der Nähe des Behälter-Einlasses ist noch eine Vakuumleitung vorgesehen. Um die Wirksamkeit der Behandlung weiter zu erhöhen, können im Behälter mehrere Elektrodenpaare angeordnet sein, die das Gas aktivieren, wenn die zickzack-förmig dazwischen geführte Stoffbahn durchläuft.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage fließt Niedertemperatur-Plasma im Gegenstrom zum Stoff, wodurch die Wirksamkeit erhöht und das Plasma vollständig genutzt werden kann. Dadurch, daß der Stoff zickzack-förmig mit schlangengleichem Wellenverlauf transportiert wird, läßt sich die Behandlungsdauer mit Plasma erhöhen. Das Niedertemperatur-Plasma ermöglicht eine wirksame und ökonomische Behandlung eines Stoffes, mit einem herabgesetzten Einsatz von Behandlungs-Agentien sowie Wasser und Heizenergie, und auf diese Weise kann das Umweltverschmutzungsproblem bewältigt werden.

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Claims

Drv-lng. Reimar König · · --** «CpiRil.-ilrYg/KLatis Bergen
Cecilienallee ~7S Λ Düsseldorf 3O Telefon 452OO8 Patentanwälte
3. Januar 1983
34 796 B

SANDO IRON WORKS CO., LTD., 4-4-5, Usu,
Wakayama-shi, Wakayama-ken, Japan

"Anlage zum kontinuierlichen Behandeln von Stoff mit einem Niedertemperatur-Plasma"

"«■ Patentansprüche:

ίί}. Anlage zum kontinuierlichen Behandeln von Stoff (2) mit einem Niedertemperatur-Plasama, gekennzeichnet durch einen Behälter (1) mit Dichtungseinrichtungen (5, 6) am Ein- und Auslaß (3, 4) für den Stoff, die eine kontinuierliche Zu- und Abfuhr des Stoffes (2) ermöglichen und die beim Ein- und Austritt des zu behandelnden Stoffes einen Unterdruck im Innern des Behälters aufrechterhalten und durch im Behälter (1) vorgesehene obere und untere Stoff-Führungsrollen (7) für einen zickzackförmigen Transport des Stoffes mit schlangenförmigem Wellenverlauf sowie durch eine .Vielzahl von abwechselnd nach oben bzw. unten ragende und Durchgänge für den zickzack-förmigen Wellenverlauf bildende Zwischenwände (8) und durch eine in der Nähe des Auslasses (4) vorgesehene .Gasversorgungsöffnung (9) zum Beaufschlagen der Durchgänge mit einem zuströmenden Gas sowie durch ein angrenzend zur Gasversorgungsöffnung (9) angeordnetes Platten-Elektrodenpaar (10, 10') und durch elektrische Hochfrequenzwellen, die in Verbindung mit dem aus der Gasversorgungsöffnung (9) zuströmenden Gas das Niedertemperatur-Plasma erzeugen sowie durch eine in der Nähe des Einlas-. ses (3) vorgesehene Vakuumleitung (11).

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von weiteren Platten-Elektrodenpaaren (12, 12' )» die in den zickzack-förmigen Durchgängen des Behälters (1) angeordnet sind.