Vorrichtung zum Nassbehandeln von bahnförmigen Materialien Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Nassbehandeln, vorzugsweise Wa schen, von laufenden Materialbahnen, wobei der Ge- samtbehandlungsvorgang in mehrere Behandlungsberei che unterteilt ist.
Es ist bekannt, insbesondere beim Waschen, Entsäu- ren und ähnlichen Nassbehandlungen, den Gesamtbe- handlungsvorgang in mehrere voneinander getrennte Behandlungsbereiche zu unterteilen und zwischen den einzelnen Bereichen eine Zwischenabquetschung vorzu nehmen.
Bei diesen Behandlungen läuft die aus der Material bahn herausgepresste Flotte im allgemeinen an der Materialbahn entlang zurück in das vorangehende Be handlungsabteil. Es hat sich nun gezeigt, dass eine derartige Abführung der ab- und ausgequetschten Flotte sich auf die Behandlungswirkungen der jeweiligen Nass- behandlung ausserordentlich ungünstig auswirkt. Um zu optimalen Wirkungen zu kommen, ist es vielfach erfor derlich, die Behandlungsflotte und die aus der Material bahn ausgequetschte Flotte gezielt zu führen. Dazu ist es aber erst einmal erforderlich, diese Flotte genau zu erfassen.
Das ist bei der bekannten Art der Zwischenab- quetschung, bei welcher vom Quetschwerk ein undefi- niertes Gemisch von auf der Materialbahn befindlicher Flotte des vorangegangenen Behandlungsbereiches und in der Bahn befindlicher auszuwaschender Flüssigkeit in das vorangehende Abteil zurückläuft, nicht möglich.
Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, die in der Quetschfuge entstehende eigentliche Quetschflotte zu nächst einwandfrei zu erfassen, d. h. sie von der von der Materialbahn als Oberflächenfilm mitgerissenen Flüssig- keit zu trennen und sie, mit dem Ziel der Erreichung optimaler Behandlungsleistungen, an den dafür am besten geeigneten Stellen wieder in den Behandlungspro- zess einzuführen.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist hinter jedem Behandlungsabteil oder -bereich einer Nassbe- handlungsanlage ein zweistufiges Quetschwerk für Vor- und Hauptabquetschung vorhanden.
Die Behandlungsflotte wird vorteilhaft im Gegen strom zur Laufrichtung der Materialbahn geführt und die gesamte Behandlungsstrecke in mindestens 5-8 Behandlungsbereiche mit mindestens 8 Badtrennungen aufgeteilt.
Theoretische Untersuchungen haben ergeben, dass das Verhältnis der Flüssigkeit, welche die Materialbahn jeweils durch die einzelnen Badtrennungen in Waren laufrichtung transportiert, zu der entgegenströmenden Behandlungsflüssigkeit deren Volumen durch den spezi fischen Flüssigkeitsverbrauch bestimmt wird, von ent scheidendem Einfluss auf die Behandlungsleistung ist und so gering wie möglich sein soll, wobei der Entwässe rungsvorgang zweckmässig durch Hochleistungsabquet- schung mit 65-70 1/o Abquetscheffekt erfolgen soll.
Als besonders wirksam hat es sich erwiesen, die Hochlei- stungsabquetschung doppelstufig mit Vorabquetschung der Oberflächenflüssigkeit und Hauptabquetschung der Kernflüssigkeit vorzunehmen. Bei acht Badtrennungen sollen mindestens vier Hochleistungsabquetschungen zwischen den Behandlungsbereichen erfolgen. Die restli chen Badtrennungen können dann- durch leichtere Ab quetschungen vorgenommen werden.
In den von der Materialbahn nacheinander durchlaufenen Behandlungs bereichen soll ein konstantes oder ein sich nur konstant veränderndes Konzentrationsgefälle zwischen der behan delten Materialbahn und der Behandlungsflotte herr schen. Die vorzugsweise an den Abquetschstellen der einzelnen Behandlungsbereiche abgeführten Flottenmen gen sollen an Stellen gleicher oder ähnlicher Konzentra tion wieder in den Behandlungsflottenstrom eingeführt werden.
Die beschriebene Vorrichtung gibt auch eine ideale Möglichkeit für die automatische Steuerung der Behand lung, da die Konzentration der im Hauptquetschwerk anfallenden Flotte in einem direkten Zusammenhang mit der in der Materialbahn vorhandenen Konzentration steht. Als Messfühler für die Steuerapparaturen können beispielsweise Leitfähigkeitselektroden oder Messgeräte für den pH oder für die Trübung der Flotte benutzt werden, wie diese allgemein bekannt und gebräuchlich sind.
Aufgrund dieser Messergebnisse können vom Reg ler, beispielsweise in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Ist- und Sollwert, die Warengeschwindigkeit, der Frischwasserzulauf oder die Zugabe von Chemika lien geregelt werden.
Das Quetschwerk für die Hauptabquetschung kann in der beschriebenen Vorrichtung vorteilhaft als horizon tales Zweiwalzenquetschwerk ausgeführt sein, dessen eine Hauptquetschwalze mit einer leichten Vorquetsch- walze für die Vorabquetschung zusammenarbeitet.
In einer besonderen Ausführungsform ist das Quetschwerk für die Vorabquetschung vom Quetsch- werk für die Hauptabquetschung getrennt angeordnet.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird die beschriebene Vorrichtung nachfolgend beispielsweise er läutert. Auf den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 ein Waschabteil mit einem Quetschwerk, wobei das Vorquetschwerk mit dem Hauptquetschwerk eine Einheit bildet, Fig. 2 die getrennte Anordnung von Vor- und Hauptquetschwerk, Fig. 3 eine Waschanlage für Lösungswäsche.
In den Zeichnungen befindet sich im Waschabteil 10 Flotte 12, die beispielsweise zum Waschen einer Textil bahn 19 dienen möge. Diese Textilbahn wird durch untere und obere Umlenkwalzen 11 durch die Waschab teile hindurchgeführt. Hinter jedem Waschabteil befindet sich ein Quetschwerk, das zwei horizontal zueinander angeordnete Walzen 13 für die Hauptabquetschung sowie eine Vorquetschwalze 14 aufweist, die in Fig. 1 mit einer der Walzen 13 zusammenarbeitet.
Zwischen Vor- und Hauptabquetschung umläuft die Textilbahn noch eine Umlenkwalze 15 und kann ausserdem über einen Breithalter 16 geführt werden. Unter den Walzen 13 sind Führungsbleche 17 angeordnet, durch die von den Walzen 13 abtropfende Flotte in das Waschabteil 10 zurückgeführt wird.
Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig. 1 und 3 gezeigten im wesentlichen dadurch, dass das Quetschwerk aus den Walzen 18 für die Vorabquetschung und einem davon getrennten Quetschwerk mit den Walzen 13 für die Hauptque tschung besteht.
Die gezeigte Vorrichtung arbeitet nun beispielsweise so, dass im Vorquetschwerk ein leichtes Vorabquetschen um 150-200 01o, insbesondere bei hohen Geschwindig- keiten, auf ca. 100-120 % Abquetscheffekt erfolgt. Dadurch wird der von der Textilbahn mitgerissene Flottenfilm, der keine wesentlich höhere Konzentration als die Waschflotte im vorhergehenden Abteil aufweist, entfernt und kann in das Waschabteil zurückgeleitet werden.
Diese Flotte kann somit die im anschliessenden Hauptquetschwerk ausgepresste Flotte nicht mehr ver dünnen, wodurch deren getrennte Weiterverwendung aufgrund starker Konzentrationsherabsetzung verhindert würde. Nach der Vorabquetschung läuft die Textilbahn in das Hauptquetschwerk ein, in welchem eine Abquet- schung auf einen Abquetscheffekt von 80-90 % und hoher Ausgleich der Konzentration innerhalb der Textil bahn erfolgt.
Wie die Figuren zeigen, kann dieses Quetschwerk vorzugsweise als horizontales Zweiwalzen- quetschwerk ausgebildet sein. Durch die Warenführung und Walzenanordnung -ist eine leichte Sammlung und Abführung der in kleinen Mengen anfallenden konze- trierte Quetschflotte möglich. Diese läuft nicht mehr an der Textilbahn entlang und kann diese deshalb auch nicht verschmutzen, wie das bei der früheren Art der Abquetschung, z. B. beim weissen Fond von Druck waren, häufig geschah.
Wegen der geringen anfallenden Menge von Abquetschflotte wird deren Abführung und Wiedereinführung an der richtigen Stelle durch die erfor derlichen kleinen Leitungsquerschnitte erleichtert.
Fig. 3 zeigt eine spezielle, für die Lösungswäsche, z. B. nach Bleiche oder Merzerisation, ausgelegte Anla ge. Die Waschwirkung hängt hauptsächlich von der Art der Flottenführung und der Güte der Badtrennung ab. Die ersten vier Abteile werden von Frischwasser 20 im Gegenstrom durchflossen, welches über den Wärmeaus tauscher 21 eingeführt und in diesem durch das Abwas ser 22 aus dem ersten Waschabteil vorgewärmt wird. Jedes Abteil enthält zwei scharf getrennte Bäder. Das Abwasser 22 vom ersten Hauptquetschwerk wird direkt in den Abfluss geleitet.
In Fig. 3 ist der Hauptflotten- strom als ausgezogene und der Quetschflottenstrom als gestrichelte Linie dargestellt. Die Leitfähigkeitsmessung zwecks Regulierung des Wasserverbrauchs erfolgt im Gerät 24 im Quetschflottenstrom des letzten Haupt- quetschwerks.
Das letzte Abteil m it ebenfalls zwei getrennten Bädern wird bei diesem Beispiel mit in einem Ionenaus- tauscher entsalztem Wasser 23 gespeist, welches nach dem Durchfluss durch dieses Abteil dem Frischwasser zugemischt wird. Es wurde nämlich erkannt, dass unter bestimmten Verhältnissen auch mit grösstem Maschinen aufwand die gewünschte Auswaschwirkung auf beispiels weise pH 8 mit dem verfügbaren Frischwasser nicht erreicht werden kann. Mit entsalztem Wasser jedoch verschiebt sich z.
B. bei Natronlauge das hydrolytische Gleichgewicht derart, dass noch niedrigere Restkonzen trationen bzw. pH-Werte auf der Textilbahn erreicht werden können.
Durch die konzentrierte, separate Erfassung der Quetschflotte ergibt sich eine sehr gute Möglichkeit, die Waschwirkung über die Leitfähigkeit der Quetschflotte zu messen. Zwischen den Chemikalienkonzentrationen in der Ware und in der Quetschflotte besteht ein klarer Zusammenhang. Der Messwert kann benutzt werden, um die Grössen, welche die Waschwirkung beeinflussen, zu regeln; dies sind z. B. Wasserverbrauch und Durch laufgeschwindigkeit. Die Durchflussgestaltung bei der Waschanlage nach Fig. 3 ist so getroffen, z.
B. durch grosse Strömungsquerschnitte, dass der erforderliche Waschflottengegenstrom nur bei einem Flottenniveauun- terschied von 1.0-12 mm zwischen den Abteilen er folgt.
Apparatus for wet treatment of web-shaped materials The present invention relates to a device for wet treatment, preferably washing, of moving webs of material, the overall treatment process being divided into several treatment areas.
It is known, in particular during washing, deacidification and similar wet treatments, to subdivide the overall treatment process into several separate treatment areas and to carry out an intermediate squeeze between the individual areas.
In these treatments, the liquor pressed out of the web of material generally runs back along the web of material into the preceding treatment compartment. It has now been shown that such a removal of the liquor that has been squeezed out and squeezed out has an extremely unfavorable effect on the treatment effects of the respective wet treatment. In order to achieve optimal effects, it is often necessary to purposefully guide the treatment liquor and the liquor squeezed out of the material web. To do this, however, it is first necessary to record this fleet precisely.
This is not possible with the known type of intermediate squeezing, in which an undefined mixture of liquor from the previous treatment area on the material web and liquid to be washed out in the web runs back into the previous compartment from the squeezing mechanism.
It is the object of the present invention to create a device which makes it possible to properly detect the actual squeeze liquor arising in the squeeze joint, ie. H. to separate them from the liquid carried along by the material web as a surface film and to reintroduce them into the treatment process at the most suitable places with the aim of achieving optimal treatment performance.
In the device according to the invention, behind each treatment compartment or area of a wet treatment plant, there is a two-stage squeezing mechanism for preliminary and main squeezing.
The treatment liquor is advantageously guided in a countercurrent to the running direction of the material web and the entire treatment path is divided into at least 5-8 treatment areas with at least 8 bath separations.
Theoretical studies have shown that the ratio of the liquid that the material web transports through the individual bath separations in the direction of movement of the goods to the counter-flowing treatment liquid, the volume of which is determined by the specific liquid consumption, has a decisive influence on the treatment performance and is as small as should be possible, whereby the dewatering process should expediently take place by high-performance squeezing with 65-70 1 / o squeezing effect.
It has proven to be particularly effective to carry out the high-performance squeezing in two stages with preliminary squeezing of the surface liquid and main squeezing of the core liquid. With eight separate baths, at least four high-performance squeezes should take place between the treatment areas. The rest of the bath separations can then be made by lighter squeezing.
In the treatment areas successively passed through by the material web, a constant or only constantly changing concentration gradient between the treated material web and the treatment liquor should rule. The liquor quantities preferably discharged at the pinch-off points of the individual treatment areas should be reintroduced into the treatment liquor flow at points of the same or similar concentration.
The device described is also an ideal possibility for the automatic control of the treatment, since the concentration of the liquor occurring in the main squeegee is directly related to the concentration present in the material web. For example, conductivity electrodes or measuring devices for the pH or for the turbidity of the liquor, as these are generally known and used, can be used as measuring sensors for the control apparatus.
On the basis of these measurement results, the controller can regulate the speed of the goods, the fresh water supply or the addition of chemicals, for example depending on the difference between the actual and target value.
In the device described, the squeezing mechanism for the main squeezing mechanism can advantageously be designed as a horizontal two-roller squeezing mechanism, one of the main squeezing rollers of which works with a light pre-squeezing roller for the preliminary squeezing.
In a particular embodiment, the squeezing mechanism for the preliminary squeezing is arranged separately from the squeezing mechanism for the main squeezing.
With reference to the drawings, the device described is explained below, for example. The drawings show: FIG. 1 a washing compartment with a squeezing mechanism, the pre-squeezing mechanism forming a unit with the main squeezing mechanism, FIG. 2 the separate arrangement of the preliminary and main squeezing mechanism, FIG. 3 a washing system for solution washing.
In the drawings, there is 10 liquor 12 in the washing compartment, which may be used for washing a textile web 19, for example. This textile web is passed through lower and upper guide rollers 11 through the Waschab parts. Behind each washing compartment there is a squeezing mechanism which has two rollers 13 arranged horizontally with respect to one another for the main squeezing and a pre-squeezing roller 14 which works together with one of the rollers 13 in FIG.
The textile web also runs around a deflection roller 15 between the preliminary and main squeeze-offs and can also be guided over a spreader 16. Guide plates 17 are arranged under the rollers 13, through which the liquor that drips off the rollers 13 is returned to the washing compartment 10.
The arrangement according to FIG. 2 differs from that shown in FIGS. 1 and 3 essentially in that the squeezing mechanism consists of the rollers 18 for the preliminary squeezing and a separate squeezing mechanism with the rollers 13 for the main squeezing.
The device shown now works, for example, in such a way that in the pre-squeezing unit there is a slight preliminary squeezing of 150-200 01o, especially at high speeds, to approximately 100-120% squeezing effect. As a result, the liquor film entrained by the textile web, which does not have a significantly higher concentration than the washing liquor in the preceding compartment, is removed and can be returned to the washing compartment.
This liquor can therefore no longer dilute the liquor squeezed out in the subsequent main squeezing unit, which would prevent their separate further use due to a strong reduction in concentration. After pre-squeezing, the textile web runs into the main squeezing unit, in which it is squeezed to a squeezing effect of 80-90% and a high level of concentration within the textile web.
As the figures show, this squeezing mechanism can preferably be designed as a horizontal two-roller squeezing mechanism. The goods guidance and the arrangement of the rollers allow easy collection and removal of the concentrated squeeze liquor that occurs in small quantities. This no longer runs along the textile web and can therefore not contaminate it, as was the case with the earlier type of squeezing, z. B. were under pressure on the white background, often happened.
Because of the small amount of squeeze liquor that arises, its removal and reintroduction in the right place is facilitated by the small cross-sections required.
Fig. 3 shows a special one for solution washing, e.g. B. after bleaching or mercerization, laid out plant. The washing effect depends mainly on the type of liquor management and the quality of the bath separation. The first four compartments are traversed by fresh water 20 in countercurrent, which is introduced via the Wärmeaus exchanger 21 and is preheated in this by the Abwas water 22 from the first washing compartment. Each compartment contains two sharply separated bathrooms. The wastewater 22 from the first main squeegee is directed directly to the drain.
In FIG. 3 the main liquor flow is shown as a solid line and the squeeze liquor flow as a dashed line. The conductivity measurement for the purpose of regulating the water consumption takes place in the device 24 in the squeeze liquor flow of the last main squeezing unit.
In this example, the last compartment, which also has two separate baths, is fed with water 23 which has been desalinated in an ion exchanger and which, after flowing through this compartment, is mixed with the fresh water. It has been recognized that under certain conditions, even with a great deal of machine effort, the desired washing effect, for example pH 8, cannot be achieved with the available fresh water. With deionized water, however, z.
B. with caustic soda, the hydrolytic equilibrium such that even lower residual concentrations or pH values can be achieved on the textile web.
The concentrated, separate detection of the squeeze liquor provides a very good way of measuring the washing effect via the conductivity of the squeeze liquor. There is a clear relationship between the chemical concentrations in the goods and in the squeeze liquor. The measured value can be used to regulate the parameters that influence the washing effect; these are e.g. B. Water consumption and flow rate. The flow configuration in the washing system according to FIG. 3 is made such.
B. by means of large flow cross-sections that the required countercurrent of washing liquor only occurs with a liquor level difference of 1.0-12 mm between the compartments.