DE2853242A1 - Vorrichtung zur nassbehandlung von fasermaterial - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur ftaßbehandlung von Fasermaterial der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Diese Vorrichtung dient beispielsweise dem Naßimprägnieren, Waschen oder Spülen bei der kontinuierlichen Naßbehandlung von Fasergebilden. Sie dient speziell der Bearbeitung und Behandlung kontinuierlicher ungewebter Faserbänder oder flächenförmiger Fasergebilde, kurz "Fasermatten", wie beispielsweise Vliesen, Watten oder Filzen. Solche kontinuierlichen Verfahren zur Behandlung textiler Gebilde werden häufig als kontinuierliche "Pad-dry-Verfahren", also etwa "Trockenmattenverfahren", bezeichnet. Solche Trockenmattenverfahren beginnen in der Regel mit einer Naß-auf-trocken-Behandlungsstufe, in der ein Fasergebilde (Band, Matte oder Gewebe) , im folgenden kurz als "Matte" oder "Fasermatte." bezeichnet, als kontinuierliche trockene Fasermatte in einer ersten Behandlungsstufe mit einer Flüssigkeit getränkt wird. Nach dieser ersten Naß-auf-trocken-Imprägnierung läuft die Matte üblicherweise durch den Spalt eines Quetschwalzenpaares. Dabei wird die Menge der in der Matte aufgenommenen Behandlungsflüssigkeit gegenüber der in der Matte vor dem Passieren des Quetschwalzenspaltes aufgenommenen Menge der Behandlungsflüssigkeit herabgesetzt. Die Flüssigkeitsaufnahme der Matte liegt_fnachdem die Matte den Flüssigkeitstank verlassen hat und bevor sie in den Quetschwalzenspalt eintritt,in der Größenordnung von 1 000 bis 4 000 %. Dies bedeutet, daß die Matte 10 bis 40 kg Flüssigkeit je kg trockene Fasern in der Matte enthält. Im einzelnen

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hängt dabei die Flüssigkextsaufnahme der Matte von ihrer Porosität, Kapillaraktivität und ihrem Volumen im nassen Zustand ebenso ab wie von der Laufzeit und dem Abstand zwischen dem Austritt der Matte aus dem Behandlungsbad und dem Eintritt in den Walzenspalt zwischen den stark abquetschenden Quetschwalzen. Auch die Art der Behandlungsflüssigkeit beeinflußt den Flüssigkeitsgehalt der Matte beim Eintritt in den Quetschwalzenspalt.

Die Quetschwalzen können durch ihre Ausbildung und durch Einstellung des auf die Matte im Walzenspalt ausgeübten Drucks so ausgelegt sein, daß die Matte beim Verlassen des Quetschwalzenspalts eine ganz bestimmte vorgegebene Restmenge an Flüssigkeit enthält. Dabei hängt das jeweils benötigte Niveau der Restnässe von der Art und dem Zweck der anschließenden Behandlungsstufe ab. Wenn die anschliessende Verfahrensstufe beispielsweise eine zweite Naßbehandlungsstufe, also eine "Naß-auf-naß-Behandlungsstufe" ist, wird angestrebt, die Restnässe in der Matte im Quetschwalzenspalt soweit wie nur irgendmöglich herabzusetzen. Dies ist erforderlich, um (a) in der nachfolgenden Naßauf-naß-Behandlungsstufe eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme in der Matte zu erzielen oder (b) um die Restnässe der Matte vor dem Eintritt in einen zwischengeschalteten Trockner soweit herabzusetzen, daß dieser nur mäßig belastet zu werden braucht. Ist dagegen die dem Abquetschen folgende Behandlungsstufe eine Reaktionsstufe oder Alterungsstufe, so soll die den Quetschwalzenspalt verlassende Matte in aller Regel eine höhere Restnässe aufweisen als sie in Richtung auf eine maximale Trocknung bei vollem Einsatz der Quetschwalzen erzielbar wäre.

Eine etwas höhere Restnässe wird beispielsweise für eine ausreichend hohe Beweglichkeit der aufgenommenen Flüssigkeit durch die größeren und kleineren Kapillarräume zwischen

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den Fasern des jeweils die "Matte" bildenden Fasergebildes benötigt. Eine solche höhere Beweglichkeit der aufgenommenen Flüssigkeit in der Matte ist während der Reaktionszeit oder Alterungszeit im Behandlungsverfahren erforderlich, um eine ausreichend gute Verteilung der chemischen Reagenzien in der Matte zu gewährleisten. Solche chemischen Reagenzien sind beispielsweise Alkalien, Bleichen _t wie insbesondere Wasserstoffperoxidbleichen,oder Farbstoffe.

Häufig wird ein hoher Trocknungsgrad der Matte im Abquetschwalzenspalt auch dann angestrebt, wenn die Matte anschliessend einer Spülung unterworfen wird, wobei diese Spülung sowohl eine erste Spülung als auch eine Folgespülung in der Folge von Spülungen einer mehrstufigen Spülbehandlung der Matte sein kann. Dabei werden durch das hochgradige Abquetschen der Matte in jeder Spülstufe sowohl die benötigte Spülmittelmenge vermindert als auch der Wirkungsgrad der Spülung verbessert.

Bei. der kontinuierlichen Naßbehandlung von Textilien gehen die Auslegung und der Wirkungsgrad der verschiedenen Imprägnierungsstufen und Trocknungsstufen in beachtlichem Umfang in die Gesamtkosten für solche Verfahren und Anlagen und in die Produktivität des Gesamtverfahrens ein. Dabei ist vorstehend als Trocknungsstufe nur das Abquetschen der Matte berücksichtigt. Analoges gilt selbstverständlich auch für alle anderen Verfahren und Vorrichtungen zum Trocknen, aber auch Imprägnieren der Textilien. Um ein gründliches Tränken der Textilien mit der Behandlungsflüssigkeit oder ein gründliches Ausspulen der restlichen Chemikalien aus den Textilien zu gewährleisten, werden häufig sowohl für das Tränken der Matte als auch für das Waschen sogenannte Tandemstufen mit wiederholtem Tauchen und Quetschen der Matte eingesetzt. Dabei ist auch zu berücksichtigen, daß insbesondere für Gewebe sowohl die Verweilzeit verkürzt als

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auch der Wirkungsgrad der Spülung verbessert werden können durch eine Verlängerung der Bahn, auf der das textile Gebilde durch die Behandlungsflüssigkeit, insbesondere Spülflüssigkeit, geführt wird. Um in den dafür vorgesehenen Waschtanks eine ausreichende Bahnlänge zu schaffen, werden die Gewebe um eine Vielzahl von Walzen herumgeführt, die senkrecht relativ weit auseinander und waagerecht relativ dicht beieinander angeordnet sind. So beträgt typischerweise der Abstand zwischen zwei senkrecht aufeinanderfolgenden Walzen ungefähr 0,9 bis 3,7 m und beträgt der Abstand zwischen zwei (übernächsten) horizontal nebeneinanderliegenden Walzen ungefähr 0,15 bis 0,30 m. In solchen Vorrichtungen zur Naßbehandlung von Textilien wird die Matte typischerweise alternierend über etwa 31 Walzen und unter etwa 30 Walzen herumgeführt und legt dabei eine Gesamtstrecke von rund 110 m in einem Waschtank zurück, der ungefähr 4,9 m lang und 2,1 m hoch bei der Matte entsprechender Breite ist. Dabei sind die Umlenk- und Führungswalzen für die Matte in horizontaler Richtung etwa 0,15 m und in senkrechter Richtung etwa 1,8 m voneinander entfernt.

Bei größeren linearen Laufgeschwindigkeiten des Gewebes durch den Waschtank bei gleichzeitiger Gegenstromführung der Waschflüssigkeit relativ zur Laufrichtung des Gewebes durch den Waschtank kann ein guter Austausch der restlichen im Gewebe enthaltenen Behandlungsflüssigkeit gegen frische Spülflüssigkeit erzielt werden. Mit der Zielrichtung, das Eindringen und die Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit in die bzw. in der Matte und den Flüssigkeitsaustausch in der Matte sowohl für die Vorrichtung zur Naß-auf-naß-Behandlung als auch für die Waschbehälter zu verbessern sind zahlreiche Konstruktionen bekanntgeworden. Viele dieser Vorschläge zielen darauf ab, in den Naßbehandlungsbehältern einen turbulenten Strom der Behandlungsflüssigkeit zu erzeugen oder den Strom der Behandlungsflüssigkeit durch die Matte hindurch

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zwangszuführen, während die Matte über Saugtrommeln oder Schlitze geführt wird.

Diese Vorrichtungen und Verfahren zum Tränken, Waschen oder Spülen sind jedoch nicht für die Behandlung ungewebter Fasergebilde geeignet. So lassen sich beispielsweise nicht ein Vlies oder eine Watte aus Baumwollkarden oder Baumwollgarnetten mit einem Flächengewicht von beispielsweise 54 0 bis 550 g/m² über lange senkrechte Strecken abwärts und aufwärts führen und an einer Vielzahl von Umlenkwalzen in der beschriebenen Weise umlenken. Die Festigkeit einer solchen Matte reicht für diese Behandlung nicht aus. Eine Alternative zu dem für Gewebe anwendbaren Verfahren besteht für die ungewebten Matten darin, diese unter einer flachen Tauchwalze hindurchzuführen und dann durch den Spalt eines Quetschwalzenpaares zu führen. Um einen ausreichenden Naß-auf-naß-Flüssigkeitsaustausch oder Spüleffekt mit zufriedenstellendem Wirkungsgrad zu erhalten, muß die Matte durch mehrere hintereinandergeschaltete Tauch- und Quetschstufen dieser Art in Tandemanordnung geführt werden. Durch diese flache, im wesentliehen fast horizontale Führung der Tauchbahn durch jeden Tauchtank kann die Fasermatte auf einem Transportband aufliegend geführt werden, braucht also nicht zwischen zwei Transportbänder eingespannt zu werden. Bei dieser flachen Führung der Matte auf einem Transportband besteht praktisch keine Gefahr, daß die Matte beim Einlaufen, Durchlaufen und Auslaufen in, durch bzw. aus dem Flüssigkeitstank heraus und in den Spalt des Quetschwalzenpaares hinein reißt. Dadurch, daß für eine ausreichende Behandlung solcher Vliese oder Watten aber mehrere solcher einstufigen Tauch- und Quetschboxen hintereinanderfolgend aufgestellt werden müssen, wird dieses Verfahren unwirtschaftlich teuer. Der eigentliche Kostenfaktor bei solchen Anlagen liegt dabei darin, daß im Anschluß an jede Tauchstufe, in der die Matte mit der Be-

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handlungsflüssigkeit durchtränkt wird, ein Quetschwalzenpaar zum Abquetschen der Matte benötigt wird. Außerdem muß beim Tauchen der Matte darauf geachtet werden, daß diese keiner, zumindest praktisch keiner Zugbeanspruchung unterliegt. Eine Möglichkeit zur Vermeidung unnötiger Dehnungen der Matte besteht darin, diese im wesentlichen in einer Längsrichtung durch einen Flüssigkeitstank hindurchzuführen und dabei in relativ kurzen horizontalen Abständen mit relativ kleiner Amplitude auf und ab zu führen.

Die verschiedenen bekannten Konstruktionen für die Behandlungstanks und Spültanks sind insofern nicht zufriedenstellend als stets ein oder zwei Fördergurte, die die Fasermatten tragen, durch den Spalt zwischen Quetschwalzenpaaren oder stationären Quetschplatten hindurchgeführt werden müssen. Wenn dies vermieden werden soll, muß die Matte vom Trägerband abgegeben, durch den Quetschwalzenspalt hindurchgeführt und hinter dem Spalt wieder auf einem neuen Band aufgenommen werden. Dieser Vorgang trägt jedoch nicht zu der beabsichtigten Stabilisierung der Matte auf dem Förderband bei. Um beispielsweise den Wirkungsgrad der Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit oder der Spülflüssigkeit auf die Fasermatte zu erhöhen, ist auch ein wiederholtes Abquetschen der Matte auf ihrem Weg durch den Tank angewendet worden. Zu diesem Zweck sind eine Folge von Quetschwalzenpaaren oder stationären Paaren einander gegenüberliegender Quetschplatten auf dem Weg der Matte durch den Tank und in diesem angeordnet worden (US-PS 3 681 951).

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Naßbehandlung bekannt, bei der eine Folge von Walzen in einer im wesentlichen kreisförmigen Konfiguration angeordnet sind, um die Matte so in einer geschlossenen Zickzackbahn zu führen. Im

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Zusammenhang mit dieser Walzenanordnung ist auch bereits ein Förderband verwendet worden (DE-PS 14 60 397). Dabei wirkt eine zentrale Walze mit den auf einem Kreis angeordneten Außenwalzen in der Weise zusammen, daß eine Folge von Walzenspalten zwischen der Zentralwalze und den SateLlitenwalzen gebildet wird, in denen die Matte jeweils abgequetscht wird. Neben anderen Nachteilen weist diese Anordnung vor allem den Nachteil auf, daß nicht im Gegenstrom gearbeitet werden kann.

Weitere Anordnungen zur Naßbehandlung von textilem Fasermaterial unter Verwendung einer Folge von Walzen in Verbindung mit mindestens einem Fördergurt sind aus den US-PSen 3 457 740 und 2 742 773 bekannt.

Trotz der zahlreichen bekannten Vorrichtungen besteht jedoch auf dem Markt nach wie vor ein Bedarf nach einer kostengünstigen effektiven Vorrichtung zur Naßbehandlung insbesondere ungewebter Fasermatten, die sich speziell zum kontinuierlichen Betrieb eignet, und zwar sowohl zur Faserbehandlung, also zur eigentlichen Imprägnierung, als auch zum Spülen und Waschen des Materials.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Naßbehandlung eines textlien Fasergebildes zu schaffen, bei denen die nach dem Stand der Technik auftretenden Unzuträglichkeiten vermieden werden können und insbesondere bei hoher Wirtschaftlichkeit der Anlage und ihres Betriebes das auf einem einzigen Endlosförderband geführte Fasergebilde wiederholt zusammengedrückt und zum Ausdehnen freigegeben wird, ohne daß ein übermäßiges Strecken des Fasergebildes in Kauf genommen zu werden braucht.

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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.

Eine Vorrichtung, die die genannte Aufgabe löst, besteht also aus einem länglichen Behälter und einem durchbrochenen Endlosfördergurt, der eine ungewebte Fasermatte in den Flüssigkeitsbehälter und unter einer ersten Quetschwalze hindurch führt. Dabei kann das durchbrochene Förderband entweder vollständig im langgestreckten Behandlungsbehälter verlaufen oder es kann alternativ auf der Seite des Leertrums unterhalb des Behälters zurückgeführt werden. Die Fasermatte wird in einem Spalt zwischen dem Förderband und der Quetschwalze abgequetscht. In diesem Spalt wird die von der Matte aufgenommene Flüssigkeit abgequetscht. Das Förderband trägt die Matte dann über eine erste Einzelwalze oder zwischenwalze zur nächsten Quetschwalze. Nachdem die Matte auf diese Weise schonend abgequetscht worden ist, dehnt sie sich nach dem Verlassen des Spaltes zwischen der Quetschwalze und dem Förderband und beim Führen über die Zwischenrolle wieder aus und nimmt dabei die Behandlungsflüssigkeit oder Waschflüssigkeit aus dem langgestreckten Behälter, in dem das Verfahren durchgeführt wird, auf. Danach wird die so erneut expandierte und getränkte Matte unter die nächstfolgende Quetschwalze geführt. Im weiteren Verlauf trägt das durchbrochene Förderband die Fasermatte wiederholt alternierend jeweils unter Andruck unter einer Quetschwalze hindurch und anschließend über eine Stütz-, Expandier- oder kurze Zwischenwalze hinweg zur nächsten Quetschwalze und so fort über die gesamte Länge des länglichen Behandlungsbehälters hinweg. Dabei kann dem Tank frische Behandlungsflüssigkeit über mindestens eine Verteilerdüse zugeführt werden, die über

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dem Tank, zumindest über dem Flüssigkeitsspiegel im Tank,angeordnet ist. Alternativ kann die Behandlungsflüssigkeit auch im Kreislauf geführt werden und aus einem Sammelbehälter unterhalb des länglichen Behandlungsbehälters in diesen gegeben werden, gegebenenfalls nach anteiligem Zusatz frischer Behandlungslösung. Vorzugsweise wird die Behandlungsflüssigkeit im Gegenstrom zur Laufrichtung der Fasermatte geführt, um die Fasermatte auf diese Weise über ihren gesamten Weg durch den länglichen Behandlungsbehälter mit relativ unverbrauchter Behandlungslösung in Berührung zu bringen.

Erforderlichenfalls können zur Abnahme der Fasermatte von den Quetschwalzen an sich bekannte Hilfsvorrichtungen vorgesehen sein. Durch den Andruck der Fasermatte an die Quetschwalze zeigt die Fasermatte mitunter die Neigung, an der Oberfläche der Quetschwalze haften zu bleiben und dadurch von der Oberfläche des Förderbandes abzuheben. Dies kann zum unerwünschten Aufwickeln der Matte auf der Quetschwalze führen. Diese Gefahr besteht insbesondere beim Einlaufen der Vorderkante einer solchen Fasermatte.

Um ein solches Mitnehmen der Matte auf der Oberfläche der Abquetschwalzen zu verhindern, kann beispielsweise an jeder Abquetschwalze ein Abstreifmesser angeordnet sein, das die Fasermatte unmittelbar nach dem Spalt von der Oberfläche der Quetschwalze abstreift oder abhebt. Auch kann das Anhaften der Matte an der Quetschwalzenoberfläche durch Flüssigkeitsstrahlen verhindert werden, die jeweils so gegen die Oberfläche einer Quetschwalze gerichtet sind, daß die Fasermatte von der Oberfläche abgewaschen, gleichsam abgestreift, wird. Eine weitere Möglichkeit, das Anhaften der Fasermatte an der Quetschwalzenoberfläche zu verhindern/ besteht darin, ein zweites förderbandartiges Band auf der Oberseite der Fasermatte so zu führen, daß es nur im Bereich

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der Quetschwalzen auf die Oberfläche des Förderbandes geführt ist, danach aber von diesem bzw. der Oberfläche der Fasermatte, wieder abgehoben wird. Schließlich können auch mehrere schmale Streifen oder Bänder so unmittelbar über der Matte angeordnet oder geführt sein, daß sie die Fasermatte auf dem unteren Förderband halten ohne dabei die Expansion und die Absorption der Matte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abquetschwalzen zu behindern.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm einer Straße zur Behandlung von Baumwollfasern, bei der die Vorrichtung zur Naßbehandlung zur Durchführung einer kontinuierlichen chemischen Reinigung eingesetzt wird;

Fig. 2 in Seitensicht, teilweise im Schnitt, ein erstes Ausführungsbeispiel einer Naßbehandlungsvorrichtung für die kontinuierliche chemische Reinigung;

Fig. 3 eine Draufsicht nach 3-3 in Fig.2, wobei die Walzenanordnung mit der Fasermatte im Behandlungsbad dargestellt sind;

Fig. 4 in Seitensicht, teilweise im Schnitt, ein zweites Ausführungsbeispiel der Naßbehandlungsvorrichtung zur kontinuierlichen chemischen Reinigung

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Fig. 5 in vergrößerter Darstellung eine Seitensicht zweier aufeinanderfolgender Quetschwalzen mit einer dazwischenliegenden Stützwalze oder Zwischenwalze und einer zwischen diesen eingeflochtenen Fasermatte, die abwechselnd zusammengedrückt und zur Flüssigkeitsaufnahme freigegeben wird, während sie auf einem Endlosförderband getragen wird.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung zielen insbesondere auf einen hohen Grad des Austausches der Luft durch die Behandlungsflüssigkeit, also auf einen hohen Wirkungsgrad der Naß-auf-trocken-Imprägnierung und auf einen hohen Wirkungsgrad des Austausches einer Flüssigkeit A gegen eine Flüssigkeit B bei der Naß-auf-naß-Imprägnierung, beim Waschen oder Spülen, wobei diese Eigenschaften insbesondere für schwere ungewebte Fasermatten (Vliese, Watten, Filze) erzielt werden sollen, ohne daß die Fasermatte merklich unterbrochen, gezogen oder aufgerissen wird. Durch Vorrichtung und Verfahren der Erfindung wird weiterhin die Anzahl der erforderlichen Quetschwalzenpaare, Förderbänder, Umwälzpumpen, Rührer und anderer Elemente einer Faserbehandlungsstraße der in Rede stehenden Art spürbar vermindert. Zur Erzielung qualitativ und quantitativ identischer Ergebnisse benötigt der Sand der Technik eine erheblich aufwendigere und umfangreichere Anlage.

Als "ideal" wird bei der Naß-auf-trocken-Behandlung angesehen, daß die im textlien Gebilde enthaltene Luft oder die in diesem enthaltenen anderen Gase, die mit der trockenen Fasermatte mitgeführt und in das Naßbehandlungsgefäß eingeführt werden, in verhältnismäßig kurzer Zeit vollständig

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durch die Behandlungsflüssigkeit ersetzt werden. Als verhältnismäßig kurze Zeit wird dabei eine Zeitspanne im Bereich weniger Sekunden angesehen. Als "ideal" für eine Naß-in-naß-Behandlung wird angesehen, wenn bei einem solchen Tränkvorgang, Waschvorgang oder Spülvorgang eine Flüssigkeit A, die mit der nassen Fasermatte mitgeführt und in einen nachgeschalteten Naßbehandlungstank eingeführt wird, durch eine Flüssigkeit B, die im neuen Naßbehandlungsgefäß enthalten ist, innerhalb relativ kurzer Zeit vollständig ersetzt wird. Innerhalb kurzer Zeit bedeutet dabei wiederum eine Zeitspanne in der Größenordnung wenigerv Sekunden. In beiden Fällen wird dabei ein solcher "idealer" Prozeß die Fasern in der Matte weder voneinander trennen noch miteinander stärker verfilzen, noch die Matte schwächen, spannen oder zerreißen, während die Matte durch den Naßbehandlungsprozeß bzw. durch die Vorrichtung läuft. Wenngleich eine vollständige Annäherung praktischer Verfahren an ein solches Idealverfahren nicht möglich ist, so führen aber doch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik ein wesentliches Stück weiter in Richtung auf solche "idealen" Verhältnisse, und zwar mit einfacheren und kostengünstigeren Mitteln und Vorrichtungen als bei den bekannten Verfahren und Anlagen.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung für jedes beliebige Naßverfahren eingesetzt werden können, bei dem ein Strangmaterial oder Bahnmaterial mit zumindest im wesentlichen textlien Eigenschaften mit einer Flüssigkeit getränkt, gespült oder gewaschen werden soll. Um die Darstellung der Erfindung zu vereinfachen, sind die Merkmale der Erfindung im folgenden am Beispiel der Baumwollfaserbehandlung näher beschrieben.

Eine Straße zur Behandlung von Baumwollfasern ist in der

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Fig. 1 als Blockdiagramm schematisch dargestellt. Dabei werden die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung bereits zur Bildung der Pasermatte eingesetzt.

In einer solchen Baumwollbearbeitungsstraße werden zunächst die einlaufenden Rohbaumwollballen nach Qualität und/oder Sorte klassifiziert. Dabei wird besonderes Augenmerk auf den Anteil an nichtfasrigem Abfall gelegt. Als Klassifizierungskriterien dienen weiterhin die Länge, Festigkeit und Mikroeigenschaften der Fasern.

Das Aufteilen der Ballen kann mit einem beliebigen im Handel erhältlichen Ballenaufteiler erfolgen, dessen Aufgabe lediglich darin besteht, die Ballenfasern aus ihrem ursprünglich im Ballen relativ dichten und zusammengepreßten Zustand zu kleineren Faseraggregaten mit geringerer Dichte aufzulockern. Durch diese Auflockerung wird die automatisch geregelte Zufuhr und Aufgabe der Fasern zu den nachfolgenden Stufen der Grobaufteilung und Vorreinigung erleichtert. Diese anschließenden Stufen der Grobaufteilung und Reinigung können auf mehrere Unterstufen mit üblichen, im Handel erhältlichen Anlagen und Geräten unterteilt sein. Als Reiniger werden dabei vorzugsweise Schrägstufenreiniger eingesetzt. Die eine oder gegebenenfalls mehrere Grobaufteilungs- und Reinigungsstufen verlassenden Fasern können dann in anschließende Feinaufteilungs- und Reinigungsstufen überführt werden, wozu ebenfalls im Handel erhältliche kombinierte Aufteilungs- und Reinigungsgeräte zur Verfügung stehen.

Eine geregelte gleichförmige übergabe der Fasern von den zwischengeschalteten Feinaufteilungs- und ReinigungsStationen auf die nachfolgenden Bearbeitungsstufen wird unter Bildung einer Fasermatte bewerkstelligt, um den großen Fasermassenstrom und die erforderliche hohe Homogenität der

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Faserflächendichte zu erzielen, die für die Aufgabe der Fasern auf die Feinstaufteilungs- und Reinigungsstationen erforderlich sind. Eine solche Fasermatte kann unter Verwendung modifizierter Faserschütten geformt werden, wie sie für die konventionelle textile Kardenaufgabe gebräuchlich sind. Alternativ können die Fasern auf einen oder auf mehrere Verdichterzylinder gegeben werden, von denen ein gleichmäßigeres Vlies vorgegebener Dichte abgezogen oder "filettiert" werden kann.

Die Feinstaufteilungs- und Reinigungsstufe umfaßt ein weiteres Entfernen von Fremdmaterial aus der ausgelegten Fasermatte. Das Material, das am Ausgang der Feinstaufteilungs- und Reinigungsstufe austritt, kann erforderlichenfalls direkt einer chemischen Reinigung unterzogen werden. Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterial der Feinstaufteilungs- und Reinigungsstufe zunächst jedoch einer Primärstufe der Mattenbildung unterworfen, der sich erforderlichenfalls eine Faltung der Matte anschließen kann. Außerdem können zwei, drei oder mehrere solcher Fasermatten zu einer einzigen konsolidierten Matte mit dem vorgegebenen Flächengewicht zusammengeführt und übereinandergeschichtet werden. Dieser Vorgang kann gleichzeitig zur Herstellung von Fasermischungen mit vorgegebenem Mischungsverhältnis ausgenutzt werden. Die auf diese Weise erhaltenen verfestigten Fasermatten, die entweder taktweise, halbkontinuierlich oder kontinuierlich hergestellt werden, dienen als gleichmäßige Zulaufmatte, die einer kontinuierlichen chemischen Reinigungsstufe oder einer Faseraufteilung zugeführt werden. Sie können von solchen Zwischenstationen zur Herstellung gereinigter Baumwollfasern,zur Herstellung ungewebter Textilien oder zum Garnspinnen in ein Kesselbad überführt werden.

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Die kontinuierliche chemische Reinigung der Baumwollfasermatte wird dabei im Rahmen des vorstehend beschriebenen Baumwollfaser- Behandlungsprozesses besonders vorteilhaft in der Vorrichtung und mit dem Verfahren der Erfindung durchgeführt.

Eine solche Vorrichtung zur kontinuierlichen Naßbehandlung einer Fasermatte ist in einem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt, wobei die gezeigte Vorrichtung vorzugsweise als Spülstufe für die ungewebte Matte dient. Die Vorrichtung besteht aus einer länglichen Wanne 10 mit einem Boden 12 und Schmalseitenwänden 14 und 16. Langseitenwände 18, 20 (Fig. 3) sind mit den Schmalseitenwänden und dem Boden verbuden und bilden so die Wanne bzw. den Behälter zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit, hier der Spülflüssigkeit. Dieser Behälter bzw. diese Wanne ist wesentlich länger als breit.

In der Wanne kann die flüssige Phase im Gegenstrom geführt werden. Zu diesem Zweck ist die in Laufrichtung der Matte vordere schmale Seitenwand 14 der Wanne niedriger als die in Laufrichtung hintere schmale Seitenwand 16 ausgebildet. Die Oberkante der vorderen schmalen Seitenwand 14 dient daher bei ständigem Flüssigkeitszulauf in die Wanne als überlaufkante, ohne daß über den Rand der rückwärtigen schmalen Seitenwand 16 Flüssigkeit übertreten kann. Die Oberkanten der Seitenwände 18, 20 verbinden linear die Oberkante der vorderen schmalen Seitenwand mit der Oberkante der rückwärtigen schmalen Seitenkante, so daß die Wanne die ständig zulaufende Flüssigkeit ohne unbeabsichtigte Verluste faßt, während diese Flüssigkeit unter Schwerkraftbeaufschlagung im wesentlichen horizontal strömt,, Die Strömungsrichtung verläuft dabei in Richtung auf die vordere schmale Seitenwand 14 zu, also im Gegenstrom zur Laufrichtung der Fasermatte.

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Ein durchbrochener Endlosförderer 22 enthält ein Förderband 24, das auf einer in sich geschlossenen Bahn um die längliche Wanne 10 herumläuft. Nach einem ersten, in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung läuft das Förderband 24 über mehrere Umlenkwalzen 26 herum, die sowohl unterhalb als auch zu beiden Seiten der länglichen Wanne angeordnet sind. Dabei ist mindestens eine dieser Umlenkwalzen 26 über ein in den Figuren nicht dargestelltes Getriebe an einen in den Figuren ebenfalls nicht dargestellten Antrieb, vorzugsweise an einen Elektromotor, angekoppelt. Dieser treibt das Förderband 24 an. In der Darstellung der Fig. 2 wird das Förderband im Uhrzeigersinn angetrieben und läuft von der vorderen schmalen Seitenwand 14 zur rückwärtigen schmalen Seitenwand 16 innerhalb der Wanne.

Eine Reihe von Quetschwalzen 28 ist mit im wesentlichen planarer Konfiguration in der Wanne angeordnet. Jeder dieser Quetschwalzen 28 ist dabei zylindrisch ausgebildet und weist eine Achse 34 auf, die quer zur Laufrichtung des Förderbandes 24 ausgerichtet ist. Die Achsen aller Quetschwalzen sind untereinander parallel und gleichzeitig parallel zum Boden 12 der Wanne ausgerichtet. Die den Achsen 34 entsprechenden Wellen oder Achszapfen sind mit ihrem einander gegenüberliegenden Enden in den Seitenwänden 18, 20 der Wanne so gelagert, daß die Quetschwalzen um ihre Längsachsen frei drehbar sind.

In der in Fig. 2 dargestellten Weise trägt und fördert das Förderband 24 eine ungewebte Fasermatte 50 aus der unmittelbar vorhergehenden Stufe der Faserbearbeitungsstraße, beispielsweise also der Station, in der die Matte gebildet wird, über die Oberkante der vorderen schmalen Seitenwand 14 hinweg in die Wanne 10 hinein. Dabei wird die Fasermatte 50 auf ihrem gesamten Weg durch die Länge der Wanne hindurch auf der Oberseite des Förderbandes 24 getragen, liegt also stets oberhalb des Förderbandes.

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Eine Reihe einzelner Zwischenwalzen 30 ist ebenfalls in der Wanne mit im wesentlichen ebener Konfiguration jeweils zwischen zwei Quetschwalzen 28 angeordnet. Die Zwischenwalzen sind dabei so angeordnet, daß sie einen gewissen Abstand von den Quetschwalzen 28 wahren. Jede der Zwischenwalzen 30 ist zylindrisch ausgebildet und weist eine Drehachse 32 auf, die ebenfalls quer zur Laufrichtung des Förderbandes 24 liegt. Die Zwischenwalzen sind relativ zu den

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Quetschwalzen so ausgerichtet, daß der/Scheitel des Zwischenwalzenmantels jeweils sowohl zwischen zwei benachbarten Quetschwalzen und oberhalb der unteren Scheitel dieser benachbarten Quetschwalzen, genauer, oberhalb der gemeinsamen Tangente an die unteren Scheitel dieser benachbarten Quetschwalzenmäntel, liegt. Unter diesen Bedingungen sind in der Wanne also stets eine Zwischenwalze weniger als Quetschwalzen vorhanden. In dem in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Wanne vier Zwischenwalzen und fünf Quetschwalzen.

Alle Achsen 32 der Zwischenwalzen sind parallel zueinander und parallel zu den Achsen 34 der Quetschwalzen ausgerichtet. Die den Achsen 32 entsprechenden Achszapfen oder Walzenwellen sind in den Seitenwänden 18, 20 der langgestreckten Wanne so gelagert, daß jede der Zwischenwalzen frei um ihre Rotationsachse 32 drehbar ist. Alternativ können sowohl die Quetschwalzen als auch die Zwischenwalzen in einem in den Figuren nicht dargestellten justierbaren Rahmen gelagert sein, der eine senkrechte Verschiebung und Justierung der Quetschwalzen sowohl untereinander als auch relativ zu den Zwischenwalzen ermöglicht.

Das Förderband 24 ist so geführt, daß es auf einer mehrfach umgelenkten gewundenen Bahn alternierend jeweils unter einer der Quetschwalzen hindurch und über eine der Zwischenwalzen hinweg geführt ist. Nachdem die Oberkante der vorderen

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schmalen Seitenwand 14 der Wanne überlaufen ist,trägt und führt das Förderband 24 die Fasermatte 50 unter der ersten Abquetschwalze 28 hindurch. Dabei wird die Matte schonend in dem zwischen der Oberseite des Förderbandes und dem unteren Scheitel des Walzenmantels definierten Spalt abgequetscht. Dabei kann die von der Fasermatte aufgenommene Flüssigkeit zum größten Teil durch die im Förderband ausgebildeten öffnungen hindurch aus der Matte austreten. Die Quetschwalze vermindert dabei das in der Matte enthaltene Bruttoflüssigkeitsvolumen auf etwa 1/5 oder 1/2 des in der Matte im nicht abgequetschten Zustand enthaltenen Bruttoflüssigkeitsvolumens. Vorzugsweise wird der Abquetschungsgrad auf 1/4 bis 1/3 des ursprünglichen Flüssigkeitsvolumens in der Matte eingestellt. Dabei wird der Zusammenhalt der ungewebten Fasermatte in keiner Weise ungünstig beeinflußt.

Unmittelbar nachdem die Matte unterhalb der ersten Abquetschwalze hindurchgelaufen ist absorbiert sie aus dem Bad erneut Flüssigkeit, um das abgequetschte Flüssigkeitsvolumen wieder aufzunehmen.

Die Matte 50 wird nun auf dem Förderband aufwärts auf die erste Zwischenwalze 30 zu bewegt. Auf dem Weg von der ersten Quetschwalze über die erste Zwischenwalze und von dieser zur zweiten Quetschwalze wird die Fasermatte wieder vollständig mit der Badflüssigkeit gesättigt.

In der am besten aus Fig. 5 ersichtlichen Weise wird die Stärke der Fasermatte 50 beim Durchlaufen des Spalts unter der ersten Abquetschwalze 28 vermindert, und zwar aufgrund der Kraft, die das Förderband 24 in Richtung auf die Achse der Abquetschwalze zu aufbringt. Die beim Unterlaufen der Abquetschwalze aufgrund der auf der Gesamtlänge des Förder- · bandes wirkenden Spannung gegen die Quetschwalze auftretenden Kräfte weisen sowohl tangentiale als auch radiale

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Komponenten auf. Die radiale Kraftkomponente durchläuft dabei im unteren Scheitelpunkt des Walzenmantels ein Maximum. Unter dem unteren Scheitelpunkt bzw. der unteren Scheitelkante oder Scheitellinie des Quetschwalzenmantels erfährt die Matte also ihre größte Kompression zwischen dem Förderband 24 und der Oberfläche des Walzenmantels 28. Wenn die Fasermatte über diese Linie hinausgelaufen ist nehmen die vom Förderband gegen die Quetschwalze aufgebrachten Kräfte ab. Diese radiale Kraftkomponente ist Null, sobald die Fasermatte nicht mehr mit der Oberfläche des Quetschwalzenmantels in Berührung steht.

Beim Transport der Fasermatte auf dem Förderband 24 von der Quetschwalze 28 zur nächstfolgenden Zwischenwalze kann die Matte unbeeinflußt Flüssigkeit aus der Wanne aufnehmen. Dabei nimmt die Stärke der Matte wieder bis auf ein vorgegebenes Maximum zu, bei dem die GrenzSättigung der Matte mit der Behandlungsflüssigkeit erreicht ist. Durch die Zwischenwalzen wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Fasermatte beim Unterlaufen der Quetschwalzen auch radiale Kraftkomponenten aufzunehmen vermag, ohne daß dazu ein übermäßig hoher Vorspannungsgrad im Förderband erforderlich ist.

Während die Matte die Wanne der Länge nach durchläuft, wird sie wiederholt abgequetscht, nämlich stets dann, wenn sie den zwischen den Abquetschwalzen und der Förderbandoberfläche gebildeten Spalt durchläuft. In der in Fig. 5 gezeigten Weise nimmt die Dicke der Fasermatte allmählich zu und nimmt auf ihrem Weg zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abquetschwalzen wieder soviel Wasser auf, wie ihrem Grenzsättigungsgrad entspricht.

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Nachdem die Fasermatte die erste Zwischenwalze überlaufen hat wird sie unter der zweiten Quetschwalze hindurchgeführt, wo die absorbierte Flüssigkeit wieder weitgehend im Spalt zwischen dem Förderband und der Quetschwalze abgequetscht wird. Der Grad der Abquetschung kann dabei wiederum entsprechend einem vorgegebenen Sollwert eingestellt werden» Anschließend nimmt sie wieder die Flüssigkeit aus dem Tank auf, die dann wieder abgequetscht wird. Dieser Zyklus wiederholt sich entsprechend der Anzahl der Walzenpaare auf dem gesamten Weg der Fasermatte auf der gesamten Länge durch die Wanne hindurch.

Ein erfindungswesentliches Merkmal zur spürbaren Erhöhung dieser Wirkungsgrade beim Tränken, Waschen und Spülen solcher ungewebter Fasermatten ist der Einschluß einer Folge wiederholter mäßig starker Abquetschungen der Matte, während diese dabei in der Behandlungsflüssigkeit untergetaucht ist und durch die Behandlungsflüssigkeit hindurchläuft. Dies steht ganz im Gegensatz zur starken und hochgradigen Abquetschung nach dem Stand der Technik. Jede der milden Abquetschstufen beim Verfahren und in der Vorrichtung der Erfindung quetscht zwar einen großen Anteil der in der nichtgewebten Fasermatte enthaltenen Flüssigkeit ab, dabei ist die Matte aber stets in eben dieser Behandlungsflüssigkeit untergetaucht. Beim anschließenden Aufheben des Quetschdruckes ist die Matte noch immer in der Behandlungsflüssigkeit, Waschflüssigkeit oder Spülflüssigkeit eingetaucht und zieht dann und dadurch große Anteile frischer Behandlungsflüssigkeit oder Spülflüssigkeit in sich auf. Dadurch wird die Flüssigkeitsaustauschrate innerhalb der Matte erheblich gesteigert. Dadurch, daß die Fasermatte während der Behandlung in der Badwanne einer Folge mäßig hoher Quetschdrücke und intermittierend jeweils einer Aufhebung dieser Drücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden

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Quetschstationen ausgesetzt ist, während die Fasermatte im Gesamtverlauf dieses Prozesses in der Behandlungsflüssigkeit vollständig untergetaucht ist, wird ein Tränken und/oder Flüssigkeitsaustausch in der Matte mit einem außerordentlich hohen Wirkungsgrad bei größtmöglicher Schonung der Fasermatte und ohne diese im geringsten zu beschädigen, zu spannen oder zu reißen, erzielt. Außerdem werden in der gesamten Anlage keine gebräuchlichen Quetschwalzenpaare zum Abquetschen der Flüssigkeit zwischen zwei Tauchstationen benötigt.

Wenngleich zwei Quetschstufen im getauchten Zustand wesentlich effektiver als eine solche Stufe zur Verbesserung des Flüssigkeit saustausches in der Fasermatte sind, sind doch drei Stufen besser als zwei und vier wiederum besser als drei. Mindestens etwa drei und bis zu ungefähr 20 solcher Quetschstufen unter der Oberfläche der Behandlungsflüssigkeit, wobei mit nur mäßigem Druck gequetscht zu werden braucht, verbessern den Wirkungsgrad beim Tränken, Waschen oder Spülen einer Fasermatte bis auf ein bislang unerreicht hohes Niveau. Für die wirtschaftliche Praxis xierden vorzugsweise vier bis zehn solcher Zyklen mäßigen Abquetschens und Freigebens der Fasermatte im ständig getauchten Zustand vorgesehen. Mit einer solchen Anordnung von vier bis 10 Zyklen können die meisten ungewebten Fasermatten der Naßbehandlung mit hohem Wirkungsgrad unterzogen werden.

Von der letzten Quetschwalze einer solchen Folge wird die Matte vom Förderband aus der Wanne und über den Oberrand der rückwärtigen schmalen Seitenwand 16 hinaus in den Spalt zwischen zwei Quetschwalzen 40, 42 (Fig. 2) geführt, wobei dieses Quetschwalzenpaar fast die gesamte von der Matte im Band aufgenommene Flüssigkeit abquetscht und die Matte in diesem hochgradig abgequetschten Zustand die Vorrichtung

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der Erfindung verläßt. Je nach der Art der sich anschließenden Behandlungsstufe, der die ungewebte Fasermatte unterworfen wird, reduzieren diese Quetschwalzen die Flüssigkeit in der Matte auf einen Pegel im Bereich von ca. 60 % bis ca. 300 %, vorzugsweise auf einen Bereich von ca. 80 % bis ca. 150 % Flüssigkeitsgehalt (d.h. also auf einen Flüssigkeitsanteil von 0,6 bis 3 kg Flüssigkeit je kg trockene Fasern in der Matte, vorzugsweise ca. 0,8 bis ca. 1,5 kg Flüssigkeit je 1 kg trockener Fasern in der Matte).

Unter der länglichen Behandlungswanne 10 und dem Endlosförderer 22 ist eine Aufwangwanne 44 (Figuren 2 und 3) angeordnet, die auch die vom Quetschwalzenpaar 40, 42 aus der Matte abgequetschte Behandlungsflüssigkeit auffängt. Diese abgequetschte Behandlungsflüssigkeit wird über einen Sumpf 46, eine Pumpe 52 und ein Leitungssystem 51 in die Behandlungswanne 10 im Kreislauf zurückgeführt. Die Leitung 51 öffnet sich dabei vorzugsweise näher im Bereich der rückwärtigen schmalen Seitenwand 16 der Wanne 10, um dadurch den Gegenstromeffekt von der rückwärtigen schmaleren Seitenwand 16 in Richtung auf die vordere schmale Seitenwand 14 zu zu verstärken. Da die vordere schmale Seitenwand der Wanne 10 niedriger als die rückwärtige hohe schmale Seitenwand 16 ist, läuft auch die über eine Leitung und eine Öffnung 54 in die Wanne aufgegebene frische Behandlungsflüssigkeit innerhalb der Wanne 10 im Gegenstrom zur Laufrichtung der Fasermatte. Durch diese gemeinsam aufgeprägte Strömung wird ein spürbarer Gegenstromeffekt erzielt, bei dem die durch die Behandlungswanne laufende Fasermatte in Laufrichtung zunehmend frischerer Behandlungslösung ausgesetzt wird. Wenn die Vorrichtung als Spülvorrichtung benutzt wird, fließt die der Behandlungswanne über die öffnung 54 zugeführte frische Spülflüssigkeit im Gegenstrom zur durch die Wanne laufenden Fasermatte und über den an der vorderen schmalen

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Seitenwand 14 ausgebildeten überlauf in einen Sammeltrog 55, von dem sie entweder direkt unter Schwerkraftbeaufschlagung einer Abwasserleitung zugeführt wird oder, alternativ, von einer Pumpe 53 angesaugt wird, die den Spülflüssigkeitsüberlauf aus der Wanne 10 in eine weiter stromaufgelegene Spülstation pumpt. Wenn dagegen die Vorrichtung zum Tränken der Fasermatte benutzt wird, beispielsweise zum Bleichen oder Färben der Fasermatte, werden der Sammeltrog 55 und die Pumpe 53 nicht benötigt.

In der Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Naßbehandlung von textilem Fasermaterial dargestellt. Auch diese Vorrichtung kann sowohl zum Waschen oder Spülen als auch zum Aufbringen von Reagenzien auf die Fasermatte, beispielsweise also zum Einfärben der ungewebten Fasermatte, dienen. Diese Vorrichtung besteht aus einer langgestreckten Wanne 110 mit einem Boden 120 und schmalen, einander gegenüberliegenden Seitenwänden 114 und 116. Vordere und hintere in der Fig. 4 durch unterbrochen gezeichnete Linien angedeutete Seitenwände 118 und 120 sind sowohl mit den Schmalseitenwänden als auch mit dem Boden verbunden und bilden so die Wanne für die Behandlungsflüssigkeit. Diese Wanne ist wesentlich länger als breit.

Auch die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung kann sowohl zum Tränken der Fasermatte als auch zum Waschen oder Spülen dienen. Dabei ist ersichtlich, daß der Hilfsflüssigkeitszulauf, der Ablauf für die Behandlungsflüssigkeit und insgesamt die Strömungsführung und die Kreislaufführung der Behandlungsflüssigkeit in einfacher Weise ohne weiteres der jeweiligen Behandlungsaufgabe angepaßt werden kann, beispielsweise also der Aufgabe, die zu behandelnde Fasermatte zu tränken oder zu waschenο Wenn die Vorrichtung nur als Wäscher eingesetzt werden soll, kann die frische Spülflüssigkeit der Wanne 110 direkt über ein Leitungs-

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system 154 zugeführt werden, ohne daß es dafür eines Niveaureglers 158 bedarf, der mit einem Durchflußstellglied 157 für die zulaufende Frischflüssigkeit verbunden ist. Wenn die über ein an der vorderen Schmalwand 114 der Wanne 110 ausgebildetes Wehr überlaufende Behandlungsflüssigkeit, in der Regel Waschflüssigkeit, nicht mehr benötigt wird, kann die verbrauchte und übergelaufene Waschflüssigkeit unter Schwerkraftbeaufschlagung direkt in die Abwasserleitung geführt werden. Alternativ kann in der in Pig» 4 gezeigten Weise der Oberlauf in einem. Sumpf 146 gesammelt werden und von dort beispielsweise über einen Wärmeaustauscher und eine Pumpe 152 rückgeführt werden. Wenn die übergelaufene Waschflüssigkeit erneut verwendet werden soll, beispielsweise wenn es sich dabei um eine Bleichflüssigkeit handelt, die in einer weiter stromaufgelegenen alkalischen Spülstufe benötigt wird, dann kann der Spulflüssigkeitsüberlauf in die andere Waschstufe übergepumpt werden. In jedem Fall kann, wenn ein Sumpf 146 zum auffangen und auftragen des Überlaufs der Waschflüssigkeit in der in Fig. 4 gezeigten Weise eingesetzt wird, die übergelaufene Waschflüssigkeit aus dem Sumpf 146 über das Leitungssystem 156 unter Zwischenschaltung der Pumpe 152 zu weiteren Verwendungszwecken gepumpt werden. Bei dieser Art Betrieb ist im Sumpf 146 vorzugsweise ein Niveaufühler 159 vorgesehen, der zum Schutz der Pumpe 152 ein Kreislaufventil 160 steuert. Unabhängig davon, welche der vorstehend beschriebenen Alternativen zur Verwendung des Überlaufs gewählt werden, wird bei Verwendung der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung als Spülvorrichtung ein wirksamer Gegenstrom dadurch eingestellt, daß der Hauptfluß der Waschflüssigkeit über die Zuleitung 154 im Bereich der rückwärtigen Schmalwand in die Wanne 110 eintritt und unter Schwerkraftbeaufschlagung in der Wanne 110 vom Aufgabeort zum Überlaufwehr an der Oberkante der vorderen schmalen Seitenwand 114 läuft.

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Auf diese Weise wird in der Wanne 110 ein Konzentrationsgradient eingesetellt, bei dem die frischere und saubere Spülflüssigkeit im Bereich der rückwärtigen Schmalseite 116 der Wanne 110 vorliegt und die verbrauchtere, beladenere Spülflüssigkeit am vorderen Ende, also im Bereich der vorderen Schmalseite 114 der Wanne 110 auftritt.

Wenn die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung nur zum Tränken der Matte benötigt wird, beispielsweise zum Beizen, Bleichen oder Färben, kann die frische Behandlungsflüssigkeit der Wanne 110 direkt über die Zulaufleitung 154 zugesetzt werden. Dabei kann in der Wanne ein Niveaugeber 158 vorgesehen sein, der ein Zulaufventil 157 stellt. Bei dieser Betriebsart kann gegebenenfalls auf den Sumpf 146 und das mit diesem verbundene Leitungssystem verzichtet werden. Zur Verbesserung der Kreislaufregelung und zur Verbesserung der Auffrischung der Behandlungslösung kann jedoch auch bei Betrieb der Anlage als Tränkungsvorrichtung der Sumpf 146 sozusagen als Puffer gute Dienste leisten. Die frische Behandlungslösung wird dann vorzugsweise über ein zweites Leitungssystem 154' direkt dem Sumpf 146 zugesetzt. Die Steuerung dieses Zulaufs der Frischlösung zum Sumpf 146 erfolgt mittels eines Niveaugebers 159, der das Zulaufventil 161 stellt. Die Flüssigkeit im Sumpf 146 wird dabei ständig durch die Kreislaufführung über die Pumpe 152 und ein von Hand stellbares Drosselventil 162 gemischt. Ein Teil der von der Pumpe 152 geförderten Flüssigkeit gelangt über das von Hand stellbare Drosselventil 163 über einen Zulaufstutzen 151 in die Behandlungswanne 110. Da bei dieser Arbeitsweise das Regelventil 161 unter Steuerung durch den Niveaugeber 159 gestellt wird, ersetzt das von Hand zu betätigende Stellventil oder Drosselventil 162 das automatisch betätigte Regelventil 160. Dadurch wird ein vorgegebenes Volumenstromverhältnis zwischen dem direkt über

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das Drosselventil 162 in den Sumpf zurückgeführten Anteil der umgewälzten Flüssigkeit und dem Anteil dieser Flüssigkeit, die über das Ventil 163 und den Zulaufstutzen 161 in die Behandlungswanne 110 gelangt, eingestellt.

Ein durchbrochener Endlosförderer 122 weist ein Förderband 124 auf, das auf einer in sich geschlossenen Bahn in der langgestreckten Wanne 110 umläuft. Unmittelbar über dem Boden der Wanne sind mehrere Walzen 126 angeordnet, über die der Leertrum des Förderbandes 124 frei zurückläuft. Zumindest eine der Walzen 126 ist über ein in der Fig. nicht dargestelltes Getriebe mit einem in der Fig. 4 ebenfalls nicht dargestellten Antrieb, vorzugsweise einem Elektromotor, verbunden und treibt auf diese Weise das Förderband 124 an. In der in Fig. 4 gezeigten Darstellung läuft das Förderband im Uhrzeigersinn innerhalb der Wanne um. Dabei läuft das Förderband von der vorderen Schmalseite 114 zur rückwärtigen Schmalseite 116, wird dort umgelenkt und läuft über dem Boden der Wanne zur Vorderseite zurück.

Eine Reihe Quetschwalzen 128 ist im Tank im wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Jede der Quetschwalzen 128 ist zylindrisch mit einer Rotationsachse 134, die quer zur Laufrichtung des Förderbandes 124 ausgerichtet ist. Die Achsen aller Quetschwalzen sind sowohl untereinander parallel ausgerichtet als auch gleichzeitig parallel zum Boden 112 der Wanne angeordnet. Die den Achsen 134 entsprechenden Wellen oder Achszapfen sind an den Seitenwänden 118, 120 der Wanne so gelagert, daß sie ein freies Drehen der Walzen um die Achsen 134 ermöglichen.

Das Förderband 124 trägt eine ungewebte Fasermatte 150, die aus einer in der Bearbeitungsstraße unmittelbar vorhergehenden Bearbeitungsstufe zugeführt wird. Diese vorherge-hende Behandlungsstufe kann beispielsweise eine Stufe

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sein, in der die Fasermatte verfestigt wird. Die so zugeführte Fasermatte wird dann vom Förderband 124 über die Oberkante der vorderen Schmalseite 114 hinweg in die Wanne eingeführt. Dabei wird die Matte 150 auf der Oberseite des Förderbandes getragen. Dabei verhleibt die Matte auf ihrem gesamten Weg durch die Wanne auf dieser Oberseite des Bandes.

Eine Reihe von Zwischenwalzen 130 ist im Tank auf im wesentlichen einer Ebene angeordnet, die unterhalb der Ebene der Quetschwalzen 128 liegt, und zwar bezogen auf die Ebene der Rotationsachsen. Jede der Zwischenwalzen 130 ist zylindrisch ausgebildet und weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser der Quetschwalzen 128 ist. Die Achsen 132 der Zwischenwalzen 130 liegen quer zur Laufrichtung des Förderbandes 124. Dabei sind die Zwischenwalzen relativ zu den Quetschwalzen so angeordnet, daß jede der Zwischenwalzen zwisehen zwei benachbarten Quetschwalzen angeordnet ist und die Achsen der Quetschwalzen über den Achsen der jeweils dazwischen liegenden Zwischenwalze liegen. Dabei liegt jedoch die obere Scheitellinie des Zwischenwalzenmantels über der unteren Scheitellinie der Quetschwalzenmäntel.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind fünf Quetschwalzen und vier mit diesen zusammenwirkende Zwischenwalzen alternierend über die gesamte Länge der Wanne angeordnet. Diese Walzenanzahl ist nicht bindend. So können sowohl weniger als auch mehr Walzen vorgesehen sein. Mindestens sollten drei Walzen vorgesehen sein, während mit bis zu ungefähr 20 Walzen noch eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Naßbehandlung erzielt wird. Entscheidend ist dabei das mäßig starke Ausdrücken oder Abquetschen der Matte im getauchten Zustanden. Die Vorrichtung der Erfindung sollte

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also etwa drei bis zwanzig dieser Abquetschvorgänge in der Wanne vorsehen.

In Abhängigkeit von der jeweils benötigten Größe und Dauer der radial ausgerichteten Quetschkraft kann der senkrechte Abstand der oberen Scheitellinien der Zwischenwalzen zur Ebene der unteren Scheitellinien der Quetschwalzen verändert werden. Zusätzlich können die Durchmesser der Quetschwalzen und der Zwischenwalzen durch Austauschen oder entsprechende Dimensionierung beim Planen der Anlage als Quetschparameter verändert werden. Durch diese Variationsmöglichkeiten kann die Vorrichtung jeder beliebigen Aufgabe sehr genau angepaßt werden. So kann beispielsweise die Folge der Quetschwalzen alternierend Quetschwalzen mit größerem und kleinerem Radius aufweisen, wodurch die aufeinanderfolgenden Quetschvorgänge unterschiedlich lang werden.

Am Ausgang der Wanne ist ein stark abquetschendes Quetschwalzenpaar 140, 142 angeordnet. Im Walzenspalt dieses Quetschwalzenpaares wird der größte Teil der von der Matte mitgeführten Flüssigkeit abgequetscht. Dabei ist das Quetschwalzenpaar 140, 142 so vor der schmalen Rückwand 116 angeodnet, daß die abgequetschte Flüssigkeit direkt in die Wanne zurückläuft. Der Grad der in diesem Abquetschwalzenpaar bewirkten Trocknung der Fasermatte hängt von dem für die anschließende Bearbeitungsstufe erforderlichen Trocknungsgrad ab und liegt üblicherweise im Bereich von ca. 60 % bis ca. 300 %, vorzugsweise ca. 80 % bis ca. 150 §, bezogen auf das Gewichtsverhältnis Flüssigkeit zu Trockenfaser.

Die Quetschwalzen und die mit diesen zusammenwirkenden Zwischenwalzen können in an sich bekannter Weise prinzipiell beliebig ausgebildet sein, beispielsweise massiv oder hohl, mit geschlossenem oder durchbrochenem Mantel. Bei der Ver-

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Wendung von Quetschwalzen mit durchbrochener Mantelfläche, beispielsweise also bei Ausbildung der Quetschwalzen als Siebtrommeln, kann das Förderband, das die Fasermatte trägt, gegebenenfalls auch undurchbrochen ausgebildet sein. Es ist ersichtlich, daß die von der Erfindung angestrebte Wirkung auch bei dieser Ausgestaltung der Vorrichtung erreicht wird. Bei der Verwendung eines durchbrochenen Förderbandes wird jedoch die Flüssigkeitsaufnahme durch die Matte zwischen zwei Abquetschstationen verbessert. Andererseits trägt die Verwendung eines durchbrochenen Quetschwalzenmantels verbessert zur Entfernung der Flüssigkeit aus der Matte während des Abquetschens bei. Die aus der Matte ausgedrückte Flüssigkeit kann dann sowohl durch das Förderband hindurch als auch durch den Quetschwalzenmantel hindurch entweichen. Vorzugsweise sind daher sowohl der Quetschwalzenmantel als auch das Förderband durchbrochen ausgebildet.

Die Fasermatte 50 (150) kann unter bestimmten Umständen dazu neigen, an der Oberfläche der Quetschwalzen.haften zu bleiben und dadurch die Matte auf dem Quetschwalzenmantel aufzuwickeln. Um ein solches Aufwickeln der Matte auf dem Quetschwalzenmantel zu verhindern, stehen die verschiedensten Vorrichtungen zur Verfügung. So können Abstreifer der verschiedensten Art eingesetzt werden, die die Matte von der Manteloberfläche der Quetschwalzen abnehmen oder abstreifen, sobald diese Matte den zwischen dem Quetschwalzenmantel und dem Förderband definierten Spalt verläßt. Außerdem können Düsenbalken vorgesehen sein, aus denen die Behandlungsflüssigkeit unter hohem Druck austritt, wobei diese Flüssigkeitsstrahlen so auf die Quetschwalzenoberflächen gerichtet sind, daß sie die Matte unmittelbar beim Austritt aus dem Quetschspalt von der Walzenoberfläche "abwaschen". Die Stärke dieser Flüssigkeitsstrahlen muß dabei selbstverständlich so eingestellt werden, daß durch diese Flüssigkeitsstrahlen die Matte einerseits zuverlässig vom Quetschwalzenmantel abgenom-

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men wird, andererseits aber die Matte dabei nicht beschädigt, insbesondere durchlöchert oder zerrissen, wird. Die entsprechenden Leitungssysteme, Pumpen oder Regelsysteme, die der Fachmann ohne weiteres nach Bedarf auslegen kann, sind in der Fig. 4 nicht dargestellt.

Auch kann unmittelbar hinter dem Quetschwalzenspalt eine Abstreifklinge vorgesehen sein, die die Matte von der Quetschwalzenoberfläche abstreift. Dabei kann eine solche Abstreifklinge allein oder in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Abspülvorrichtung eingesetzt werden. Die Abstreifklinge hat dabei in üblicher Weise eine Länge, die der Breite der Walze entspricht. Sie weist eine abgeschrägte Unterkante auf, mit der sie an der Mantelfläche der Quetschwalzen anliegt.

Nach einer weiteren Ausbildung können mehrere Bänder, Drähte oder schmale Materialstreifen vorgesehen und so angeordnet sein, daß sie unmittelbar über der Fasermatte auf dem Endlosförderer mit umlaufen. Diese Bänder sind vorzugsweise ebenfalls Endlosbänder und sind auf zusätzlichen, über den Quetschwalzen angeordneten Walzen geführt. Vorzugsweise ist zumindest eine dieser zusätzlichen Führungswalzen angetrieben, und zwar in der Weise, daß diese zusätzlichen Endlosbänder oder Endlosdrähte mit derselben Oberflächengeschwindigkeit wie das Förderband umlaufen. Bei diser Ausbildung wird die Matte durch die zusätzlichen Niederhaltebänder keinen Spannungen ausgesetzt und wird daher auch nicht beschädigt. Auch können keine Reibungskraft zwischen der Matte, den Niederhaltebändern und dem Förderband auftreten.

Für bestimmte Fasermatten kann sich die Verwendung von Drähten als Niederhaltevorrichtungen, insbesondere die Verwendung von Drähten mit kleinen Durchmessern, verbieten,

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da die Fasern mancher Matten dazu neigen, sich um solche Niederhaltedrähte herumzuwickeln und dadurch die gesamte Matte an die Niederhalteorgane anzuheften. Als Niederhalteorgane werden daher im allgemeinen schmale Bänder bevorzugt. Diese schmalen zusätzlichen Niederhaltebänder sind vorzugsweise ebenfalls durchbrochen. Dadurch wird die Flüssigkeitsaufnahme in der Fasermatte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abquetschwalzen nicht behindert.

Als Niederhaltevorrichtung ungeeignet sind breite Niederhaltebänder und eine Reihe dicht nebeneinanderlaufender schmaler Bänder, die kontinuierlich unmittelbar auf der Fasermatte geführt sind. Durch solche Anordnungen werden die Ausdehnung und die Wasseraufnähme der Fasermatte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Quetschwalzen in unerwünschter Weise behindert.

Vorzugsweise sind diese zusätzlich über der Matte geführten Niederhaltebänder ca. 0,6 bis ca. 2,5 cm breit und sind in einem Abstand von ca. 15 bis ca. 46 cm .voneinander geführt. Bei dieser Bemessung wird nicht mehr als ungefähr 1/6 der oberseitigen Mattenoberfläche durch diese Niederhaltebänder bedeckt. Dabei ist als Grundregel davon auszugehen, daß jeweils nur soviel Niederhaltedrähte oder Niederhaltebänder vorgesehen sind, wie unbedingt erforderlich, um ein Aufwickeln der Matte oder von Teilen der Matte auf der Quetschwalze zu verhindern.

Bei Verwendung eines einzelnen breiten Bandes oder eines zweiten Endlosförderers muß darauf geachtet werden, dieses breite Brand oder diesen zweiten Fördergurt auf der Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Quetschwalzen von der Oberfläche der Fasermatte abzuheben. Dies erfordert, daß zusätzliche Führungswalzen und Umlenkwalzen zwischen und über benachbarten Quetschwalzen vorgesehen sein müssen.

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Ein solcherart vorgesehenes und geführtes breites Niederhalteband oder ein zweiter Fördergurt läuft also, wenn die Fasermatte durch den Quetschwalzenspalt zwischen dem unteren Förderband und der Unterseite der Quetschwalze hindurchläuft, unmittelbar auf der Oberfläche der Fasermatte. Sobald diese den Quetschwalzenspalt verlassen hat, wird das breite Niederhalteband auf den zusätzlichen Führungswalzen geführt, also von der Oberfläche der Fasermatte abgehoben. Das zusätzliche Niederhalteband verläuft dann auf der gesamten Strecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abquetschwalzen über die zusätzlichen Führungswalzen und zwar zumindest in so ausreichender Höhe über der Oberfläche der Fasermatte, daß sich diese Fasermatte unbehindert ausdehen und Flüssigkeit aufnehmen kann.

Wie auch bereits im Zusammenhang mit der Führung der Niederhaltedrähte oder schmalen Niederhaltebänder beschrieben, so ist auch bei der Führung des breiten Niederhaltebandes oder eines zweiten Förderbandes erforderlich, daß zumindest eine der zusätzlichen Führungswalzen oder Umlenkwalzen angetrieben ist.

Eine weitere Alternative für Mittel zum Verhindern des Anhaftens und Aufwickeins des Faserbandes an bzw. auf den Abquetschwalzen besteht in mehreren nebeneinander laufenden Bändern oder einem zweiten Endlosförderband, die so angeordnet sind, daß sie vollständig über, aber in Berührung mit der oberen Mantelscheitellinie jeder der Abquetschwalzen einer Walzenfolge verlaufen, wobei diese zusätzlichen Bänder entgegengesetzt zum Drehsinn der Quetschwalzen angetrieben werden. Diese zusätzlichen Bänder wirken also als Abstreifbänder, die ein gegebenenfalls von einer der Abquetschwalzen mitgeführtes Faserbandende oder mitgenommene Faserbandkante von der Quetschwalze abstreifen.

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Da bei dieser Anordnung die zusätzlichen Bänder oder der zweite Fördergurt nicht durch den Quetschspalt zwischen dem unteren Förderband und der Quetschwalze hindurchlaufen und auch nicht unmittelbar auf der Oberfläche der Fasermatte liegen, werden durch diese Anordnung der Abstreifbänder auch die Ausdehnung und Flüssigkeitsaufnahme in der Fasermatte nicht behindert.

Schließlich kann auch eine zusätzliche Walze mit sehr kleinem Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser der zugeordneten Abquetschwalze vorgesehen sein, wobei diese zusätzliche Walze unmittelbar hinter dem Quetschspalt und unmittelbar an der Quetschwalze angeordnet ist. Dabei berührt diese zusätzliche Walze unmittelbar die Oberfläche der Abquetschwalze. Die zusätzliche Walze wird mit gleichem Drehsinn wie die Abquetschwalze angetrieben, in der Darstellung der Figuren 2, 4 und 5 also entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Mantelflächen der beiden Walzen, der Quetschwalze und der zusätzlichen Walze, laufen also in dar Berührungslinie in entgegengesetzten Richtungen aneinander vorbei. Durch diese Anordnung zwingt die zusätzliche Walze als Abstreifwalze gegebenenfalls mitgenommene Teile der Fasermatte von der Oberfläche der Quetschwalze zurück auf das Förderband. Auch durch eine solche Vorrichtung wird ein Aufwickeln der Fasermatte oder von Teilen der Fasermatte auf der Quetschwalze effektiv unterdrückt.

Vorzugsweise ist der Durchmesser dieser zusätzlichen Walze so klein, daß die zusätzliche Walze die Fasermatte nicht berührt, wenn diese bestimmungsgemäß auf dem Endlosförderband abgelegt ist. Der Durchmesser der zusätzlichen Walze muß jedoch groß genug sein, um die Fasermatte wieder abwärts zu zwingen bzw. zu führen, wenn die Matte oder wenn Teile der Matte an der Abquetschwalze hängenbleiben.

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Verfahren und Vorrichtung der Erfindung eignen sich insbesondere für die Bearbeitung ungewebter Pasergebilde, die senkrecht zur Laufebene des zu behandelnden Materials ausreichend dick sind und auch im nassen Zustand eine ausreichend große Elastizität aufweisen, um sich nach den wiederholten Kompressionen während der Abquetschung wieder rückzustellen. Dabei werden diese relativ geringen Abquetschkräfte alternierend zu zwischengeschalteten Rückstellabschnitten der Matte aufgeprägt. Die komprimierenden Quetschkräfte werden der Pasermatte aufgeprägt, wenn diese unter den oben beschriebenen Quetschwalzen hindurchläuft.

Wenn die Fasermatte entweder zu dünn oder zu dicht ausgebildet ist, wie das bei vielen Geweben der Fall ist, können die Vorrichtung und das Verfahren nicht mehr mit der optimalen Effektivität eingesetzt werden. Optimal zur Verarbeitung auf diesen Vorrichtungen sind aus den angegebenen Gründen ungewebte fleckige Fasergebilde mit Flächengewichten von mindestens 136 g/m², vorzugsweise mindestens 271 g/m², bezogen auf das Gewicht der trockenen Faser für gebräuchliche Textilfasern wie beispielsweise Baumwollfasern, Wollfasern übliche synthetische Fasern. Die Bruttodichte der Fasermatte auf der Basis der trockenen Fasern ist vorzugsweise nicht größer als 481 kg/m³ im entspannten Zustand der homogenen Matte. Je nach der durchzuführenden Naßbehandlung ist die Bearbeitungsflüssigkeit in den Wannen 10 oder 110 beispielsweise Wasser, eine alkalische Beizlösung, eine Färbeflotte oder ein beliebiges anderes chemischen Behandlungsbad.

Die Vorrichtung arbeitet im wesentlichen mit einem einzigen Endlosförderband, das an der einen Seite einer relativ flachen und horizontal relativ langen Wanne zur Naßbehandlung des Fasermaterials in diese einläuft. Dieses Förderband läuft über eine Folge von Zwischenwalzen hinweg und unter einer Folge von Abquetschwalzen hindurch. Die Achse

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jeder der Walzen ist jeweils mit den Achsen aller anderen Walzen, über die das Förderband geführt wird, gleichsinnig ausgerichtet. Dabei liegen alle Achsen einer Walzenfolge, d.h. also aller Zwischenwalzen einerseits und aller Quetschwalzen andererseits, jeweils in ein und derselben horizontalen Ebene. Die Rotationsachsen beider Walzengruppen sind untereinander ebenfalls zumindest im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und liegen relativ dicht beeinander. Auch können die Rotationsachsen sämtlicher Walzen beider Walzengruppen in ein und derselben horizontalen Ebene liegen. Eine solche räumliche Konfiguration der jeweils auch als Umlenkwalzen wirkenden Walzen ermöglicht sowohl im Verhältnis der Walzengruppen untereinander als auch innerhalb der einzelnen Walzengruppen die Erzielung folgender Vorteile: (a) die Bewegung auch lockerer Stapelfasern oder ungewebter Stapelfasermatten, die durch einen geringen Zusammenhalt der Fasern untereinander gekennzeichnet sind, auf einer kontinuierlichen ununterbrochenen Bahn während des Tränkens oder Waschens mit einer in einem Naßbehandlungsgefäß enthaltenen Flüssigkeit ist mit hohem Wirkungsgrad möglich, und (b) dieser leicht zu steuernde und zu beherrschende Förderprozeß wird mit nur einem einzigen Endlosförderband erzielt, mit dem die lockere Fasermasse oder die ungewebte Fasermatte, die nur auf dem einen einzigen Förderband aufliegt und von diesem getragen wird, während die Matte jeweils alternierend über eine Walze hinweg und anschließend unter der nächsten Walze hindurch und dann wieder über die nächste Walze hinweg, usw., kontinuierlich über und unter die gesamte Folge aller Umlenkwalzen auf der gesamten Länge der Behandlungswanne geführt wird. Bei dieser räumlichen Anordnung der Umlenkwalzen (Quetschwalzen und Zwischenwalzen) wird die Laufrichtung der lockeren Fasermasse oder der Fasermatte, die auf der Oberfläche des einen einzigen Förderbandes aufliegt, so ausgestaltet, daß gleichzeitig in kontrollierter Weise intermittierend ein mäßig starkes Abquetschen und Freigeben

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des Faserbandes bewirkt wird. Durch dieses alternative Einwirken eines Drucks senkrecht zur Fasermattenfläche und das Aufheben dieses Drucks werden eine gute Tränkung und ein gutes Abquetschen der Behandlungsflüssigkeit oder der Waschflüssigkeit in der bzw. aus der Fasermatte erzielt, ohne daß die aufwendigen gebräuchlichen Quetschwalzenpaare oder Quetschplattenpaare benötigt werden, wie sie nach dem Stand der Technik unerläßlich sind.

Bei Verfahren zur Bearbeitung loser Faserstapel oder ungewebter lockerer Fasermatten, bei denen die Faser einer Folge von Naßbehandlungsstufen und Trocknungsstufen unterzogen werden muß, ist es vorteilhaft (a) den Zusammenhang und die Homogenität der Oberfläche der Fasermatte und die lineare Dichte der Fasermatte beizubehalten, während die Fasermasse durch jeden der Behandlungsprozesse oder Trocknungsprozesse geführt wird, um so jede Stufe dieses komplexen Behandlungsverfahrens effektiver mit geringerem Energiebedarf und geringerem Bedarf an Handlungsflüssigkeit und Reagenzien durchführen zu können, und (b) einen ausreichenden Zusammenhalt der Fasermatte über den gesamten Prozeß hinweg aufrechtzuerhalten, um dadurch die überführung der Fasermasse aus einem Naßbehandlungsbehälter oder einem Wäscher in den nächsten im Rahmen einer solchen komplexen mehrstufigen kontinuierlichen Bearbeitungsstraße zu erleichtern. Die Vorrichtung der Erfindung zur Naßbehandlung von Fasermaterial schafft die Voraussetzungen und die Mittel, um alle diese bei der Faserbearbeitung üblicherweise auftretenden Bearbeitungen und Behandlungen am losen Faserstapel oder an der ungewebten lockeren Fasermatte durchführen zu können, ohne dabei den Zusammenhalt und die Gleichmäßigkeit der Fasermatte im Hinblick auf ihre lineare Dichte und ihre Flächendichte unterbrechen zu müssen, wenn dei Fasermasse in Form einer kontinuierlichen Matte oder in Form eines kontinuierlichen flächigen Fasergebildes

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alternierend über Umlenkwalzen, Zwischenwalzen und Quetschwalzen geführt wird, und zwar über eine gesamte Gruppe solcher Walzen, wobei diese Gruppen so ineinander verzahnt sind, daß jeweils zwischen zwei Quetschwalzen eine als Umlenkwalze und Spannwalze wirkende Zwischenwalze geschaltet ist.

Die Vorrichtung schafft weiterhin die Möglichkeit, das erforderliche Förderband weitgehend ohne restriktive Einschränkungen auszuwählen, insbesondere ein durchbrochenes Förderband einzusetzen, das auch aus preiswerten Werkstoffen bestehen kann. Diese Voraussetzungen werden dadurch geschaffen, daß das Förderband nicht durch irgendeinen Quetschwalzenspalt hindurchgeführt werden muß. Vorzugsweise wird auch nur ein einziger Fördergurt oder ein einziges Förderband für die Aufnahme, das Tragen und Führen der Fasermatte auf ihrem Weg über die Folge von Zwischenwalzen hinweg und unter der Folge von Quetschwalzen hindurch verwendet. Zu diesem Zweck kann eine große Vielfalt von netzartigen Maschenbändern der verschiedensten Ausbildung verwendet werden, die nur mit der Unterseite der Fasermatte in Berührung gelangen. Beim Einsatz solcher Förderer wird das unerwünschte Einzwängen der Fasermatte zwischen zwei solcher Maschenbänder erübrigt. Die Verwendung solcher unter und gleichzeitig über der Fasermatte laufenden durchbrochenen Förderbänder oder Maschenbänder ist dagegen nach dem Stand der Technik erforderlich, um eine einwandfreie Führung und einen'einwandfreien Transport der lockeren Fasermatte auf ihrem Weg über die verschiedensten Walzen im Naßbehandlungsgefäß und durch Quetschwalzenspalte hindurch zu gewährleisten. Die dabei auftretende Wechselwirkung zwischen den beiden Förderbändern, insbesondere bei der Verwendung von Maschendrahtbändern, führt zu einem reibenden Zusammendrücken der

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Fasermatte, kann leicht zum Beschädigen der Fasern führen und verursacht außerdem einen relativ hohen Verschleiß der Walzen, aber auch der Bänder selbst.

Um zu verhindern, daß sich die durch die Vorrichtung geführte Fasermatte um die einzelnen Quetschwalzen herum aufwickelt, können die verschiedensten Vorrichtungen eingesetzt werden. Dabei ist ein solches Aufwickeln der Fasermatte besonders dann wahrscheinlich, wenn die Führungskante der Fasermatte in die Vorrichtung zur Naßbehandlung eingezogen wird. Die zum Verhindern des Aufwickeins zur Verfügung stehenden Anordnungen wie beispielsweise Düsenbalken, Abstreifklingen, Niederhaltedrähte oder schmale Niederhaltebänder oder auch ein zweites Endlosförderband bleiben ohne feststellbare nachteilige Einwirkung auf die Fasermatte und bleiben auch ohne feststellbare ungünstige Einwirkung auf die Ausdehnung und die Ausdehnungsfähigkeit und die Absorption und Absorptionsfähigkeit der Fasermatte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Quetschwalzen. Insbesondere bei der Verwendung eines zweiten Endlosförderbandes ist dabei aber entscheidend, daß dieses in der oben im einzelnen beschriebenen Weise geführt ist'.

Das alternierende Abquetschen und Freigeben der Fasermatte wird mit der Vorrichtung der Erfindung zur Naßbehandlung von Fasermaterial· in optimaler Weise unter Verwendung nur eines einzigen Endlosförderbandes bewirkt, und zwar eines einzigen Förderbandes, das ohnehin zum Transport der Fasermatte erforderlich ist. Für dieses alternierende Quetschen und Freigeben der Fasermatte werden außerdem keine Quetschwalzenpaare oder Druckplattenpaare benötigt. Auch ohne Zuhilfenahme dieser kiassischen Vorrichtungen wird das Tränken und Waschen der Matte, werden der Flüssigkeitsaustausch, die Flüssigkeitsaufnahme und die Flüssigkeitsabgabe der Matte mit hohem Wirkungsgrad durchge-

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führt. Außerdem ermöglicht die Vorrichtung der Erfindung ohne jede Schwierigkeit die Einstellung eines Gegenstroms der Behandlungsflüssigkeit über die gesamte Länge des Behandlungsgefäßes bei praktsich horizontalem Strom
zwischen dem Flüssigkeitsaufgabeort im Gefäß bis zum Ort des Flüssigkeitsablaufs aus dem Gefäß. Dabei werden zur
Einstellung dieses im wesentlichen horizontal verlaufenden Gegenstroms keine zusätzlichen Hilfspumpen zwischen Aufgabeort und Ablaufort in der Behandlungswanne benötigt.

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren und der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird die Fasermatte
wirkungsvoll zwischen einer Umlenkwalze ("Quetschwalze") und einem einzelnen Förderband abgequetscht, und zwar in der Weise, daß

(a) praktisch keine Reibung in Laufrichtung und kein Verschleiß zwischen dem Förderband und den Umlenkwalzen oder irgendwelchen anderen mit diesen
Walzen zusammenwirkenden Walzen oder Druckflächen auftritt, während die Kompressionskräfte senkrecht zur Oberfläche der Fasermatte aufgebracht werden;

(b) die Fasermatte unter keiner Zugspannung steht, und

(c) kein Umordnen, Verwerfen oder Zerstören der ursprünglichen Faserordnung in der Fasermatte
auftritt, während diese alternierend unter Druck abgequetscht und unter Aufhebung des Abquetschdruckes wieder rückgestellt wird, während die Matte ununterbrochen durch die Behandlungsflüssigkeit läuft.

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Vor allem kann mit der Vorrichtung der Erfindung das unerwünschte Einstrahlen der frischen Behandiungsflüssigkeit direkt in die Fasermatte verhindert werden. Ein solches Einstrahlen oder Einsprühen der Behandlungslösung in die Fasermatte ist vor allem deshalb unerwünscht, weil dadurch die Faseranordnung in der Matte gestört und verändert wird. Außerdem wird für dieses Einstrahlen oder Einsprühen zusätzlicher Aufwand an Pumpen, Betriebskosten und Wartungskosten benötigt. Da weiterhin das für die Vorrichtung zur Naßbehandlung des Fasermaterials benötigte Förderband an keiner Stelle durch einen Quetschwalzenspalt hindurchgeführt werden muß und an keiner Stelle über ortsfeste unbewegte Führungsflächen oder Kanten laufen oder schleifen muß, wird in der Vorrichtung der Erfindung die Standzeit des Förderbandes im Vergleich zum Stand der Technik ganz erheblich verlängert. Gleichzeitig wird dadurch eine unbehinderte Auswahl des Förderbandes ermöglicht, wobei wirtschaftliche Gesichtspunkte und technische Gesichtspunkte wie beispielsweise Maschenöffnungen oder die Struktur der Durchbrechungen als Auswahlkriterien im Vordergrund stehen können. Dadurch, daß das Förderband nicht durch irgendeinen Quetschwalzenspalt hindurchgeführt zu werden braucht, kann auch die Spannung des Endlosförderbandes durch einfachste und preiswerte Mittel an einer einzigen Stelle,des Förderbandes mit übertragender Wirkung auf das Gesamtband bewirkt werden. Auf diese Weise kann also die Spannung des Förderbandes auch auf dem durch das Behandlungsgefäß hindurchlaufenden Abschnitt mühelos eingestellt werden. Dies bedeutet aber, daß dadurch in einfacher Weise durch den Einsatz einfacher Förderbandspannmittel auch die vom Förderband auf die Fasermatte unter jeder der Abquetschwalzen ausgeübte Kompressionskraft geregelt oder gesteuert werden kann.

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Nachteilig am nach dem Stand der Technik erforderlichen wiederholten Einsatz aufeinanderfolgender stark abquetschender Quetschwalzenpaare zur Gewährleistung des ausreichenden Flüssigkeitsaustausches in der Fasermatte ist weiterhin, daß solche zusätzlichen Stationen in einer Straße mit mehreren hintereinandergeschalteten Naßbehandlungsstufen die Gesamtlänge der Straße durch zusätzlich benötigte Zwischenbereicheerheblich verlängert. Außerdem wird durch das wiederholte starke Abquetschen zwischen zwei Quetschwalzen die Fasermatte selbst erheblich gelängt. Bei größerer Anzahl solcher sich addierender Dehnungen kann rasch ein Aufreißen der Fasermatte bei der übergabe von einer Förderbandzone auf die nächste erfolgen. Einen solchen Riß in der Fasermatte aufzufangen und zu beheben, ist praktisch nur durch ein Anhalten des Förderbandes, das die Fasermatte trägt, möglich. Durch ein solches Anhalten wird aber die gesamte Verarbeitungsstraße stillgelegt, und zwar vom ersten Aufteilen der Faser bis zum Abnehmen des Fertigproduktes. Dadurch, daß die Vorrichtung zur Naßbehandlung wie sie vorstehend beschrieben ist, die Verwendung solcher Quetschwalzenpaare auf ein Minimum herabsetzt, ohne den Wirkungsgrad der Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit oder des Flüssigkeitsaustausches im Behandlungsgefäß herabzusetzen, ist bei einer Behandlungsstraße, in der die Vorrichtung der Erfindung eingesetzt ist, die Gefahr des Auftretens eines solchen Fasermattenrisses praktisch ausgeschlossen. Trotz dieser verminderten Gefahr ist eine Effektivität der Naßbehandlung erzielbar, die durch den Stand der Technik nicht gegeben ist. Dieser Vorteil macht sich insbesondere für die Verarbeitung ungewebter Fasermatten, und zwar vor allem besonders lockerer ungewebter flächiger Fasergebilde bemerkbar.

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Claims (17)

JAEGBR, GRAMS & PONTANI I'AT IS N TA N WA LT B DIPL.CHEM. DR. KLAUS JAEGER DIPU-ING. KLAUS D. GRAMS DR.-ING. HANS H. PONTANI GAUTING · BERGSTR. 48Vj 8C31 STOCKDORF · KREUZWEG 34 8752 KLEINOSTHEIM · HIRSCHPFAD COT-2 COTTON INCORPORATED 0 Avenue of the Americas New York, New York 10019, USA Vorrichtung zur Naßbehandlung von Fasermaterial Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Naßbehandlung eines bewegten ungewebten Fasergebildes mit einer Flüssigkeit mit intermittierendem Abquetschen des Fasergebildes_f gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Behandlungsgefäß mit zwei einander gegenüberliegenden Schmalseiten zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit,

ein Endlosförderband, das so angeordnet ist, daß es zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Schmalseiten des Gefäßes durch die Behandlungsflüssigkeit im wesentlichen in Längsrichtung durch das Behandlungsgefäß hindurchläuft, wobei dieses Förderband das Faser-

* 09 AJ A/081· OR₁G₁NAtINSPECTED

TELEPHON: (O89) 85O2030; 8574Ό8Ο; (O6O27) 8825 · TELEX: 5 21 777 isar d

gebilde in der Weise durch das Behandlungsgefäß trägt, daß das Fasergebilde stets auf der nach oben gekehrten Oberfläche des Förderbandes aufliegt,

eine Gruppe von Quetschwalzen, die in dem langgestreckten Behandlungsgefäß angeordnet sind, wobei das Endlosförderband das Fasergebilde zwischen dem Förderband und jeder der Quetschwalzen so führt, daß ein Spalt zwischen jeder der Quetschwalzen und dem Endlosförderband entsteht, in dem die von dem Fasergebilde aufgenommene Behandlungsflüssigkeit aus dem Fasergebilde abgequetscht wird, eine Gruppe von Einzelwalzen, die ebenfalls im langgestreckten Behandlungsgefäß angeordnet sind, wobei die oberste Scheitellinie jeder dieser Einzelwalzen ("Zwischenwalzen") in senkrechter Richtung über und in horizontaler Richtung zwischen den tiefsten Scheitellinien der jeweils unmittelbar benachbarten Quetschwalzen liegt und wobei das Endlosförderband über jede dieser Einzelwalzen hinwegläuft, und zwar in der Weise, daß das Förderband zwischen dem Fasergebilde und dem Mantel der Einzelwalze läuft und dadurch ein Ausdehnen oder Aufspringen des Fasergebildes und dabei ein Absorbieren der Behandlungsflüssigkeit auf der Transportstrecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Quetschwalzen ermöglicht, und

durch ein dadurch bewirktes alternierendes Abquetschen der Flüssigkeit aus dem Fasergebilde und anschließendes Aufspringenlassen oder Ausdehnenlassen des Fasergebildes zur Aufnahme von Behandlungsflüssigkeit während das Fasergebilde gleichzeitig durch das mit der Behandlungsflüssigkeit gefüllte Behandlungsgefäß geführt wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Walzen der Quetschwalzengruppe parallel zueinander und im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind, wobei jede der Quetschwalzen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.

3". Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet , daß die Walzen der Einzelwalzengruppe parallel zueinander und im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennz e ich net , daß das Endlosförderband vollständig innerhalb des langgestreckten Behandlungsgefäßes geführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch, einen Flüssigkeitsverteiler für die Aufgabe der Behandlungsflüssigkeit in das Behandlungsgefäß.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch, einen Sammelbehälter unter dem langgestreckten Behandlungsgefäß , der die aus dem Behandlungsgefäß ablaufende Flüssigkeit sammelt und an seiner Unterseite mit einem Ablaufstutzen versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch, eine oder mehrere Pumpen zum Fördern der Behandlungsflüssigkeit zum Aufgabeverteiler, wobei die Pumpen zwischen den Auslaufstutzen des Sammelbehälters und

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die Einlauföffnung des Verteilers für die Behandlungsflüssigkeit geschaltet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die in Laufrichtung des Fasergebildes vordere Schmalwand des langgestreckten Behandlungsgefäßes niedriger als die in Laufrichtung des Fasergebildes rückwärtige Schmalwand des langgestreckten Behandlungsgefäßes ist, wobei die über den Zulaufverteiler in das Behandlungsgefäß aufgegebene Behandlungsflüssigkeit im Gegenstrom zur Laufrichtung des Fasergebildes und des Fördertrums des Endlosförderbandes strömt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Quetschwalzen zum Abquetschen der mit dem Fasergebilde mitgeführten Flüssigkeit, wenn das Fasergebilde aus dem Behandlungsgefäß herausgeführt wird, wobei die Abquetschvorrichtung aus einander gegenüberliegenden Quetschwalzen besteht, die zwischen sich das Fasergebilde abquetschen und so angeordnet sind, daß die abgequetschte Behandlungsflüssigkeit in dem unter dem Behandlungsgefäß angeordneten Auffanggefäß gesammelt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel zum Abhalten und Entfernen des Fasergebildes von der Oberfläche zumindest einer der Quetschwalzen nachdem das Fasergebilde durch den Spalt zwischen der Quetschwalze und dem Endlosförderband hindurchgetreten ist.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 1 0,
dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zum Ablösen des Fasergebildes eine Abstreifklinge ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Entfernung des Fasergebildes eine Vorrichtung zum Aufsprühen oder Aufstrahlen von Flüssigkeit in Richtung auf die Oberfläche zumindest der einen Abquetschwalze ist, wobei diese Flüssigkeitsstrahlen so gerichtet sind, daß sie unmittelbar hinter dem Quetschspalt auf die Quetschwalzenoberfläche treffen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Entfernung des Fasergebildes eine Reihe von Bändern aufweist, von denen jedes eine wesentlich geringere Breite als die Breite des Fasergebildes besitzt und wobei diese Bänder unmittelbar auf oder über dem Fasergebilde angeordnet sind und mit diesem Fasergebilde auf dem Endlosförderband mitlaufen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Entfernung des Fasergebildes ein zweites Endlosförderband ist, das so angeordnet ist, daß es in der Behandlungsflüssigkeit im Behandlungsgefäß zwischen der in Laufrichtung vorderen und rückwärtigen Schmalseite entlang der Längsachse des Behandlungsgefäßes durch dieses hindurchläuft und unmittelbar über und in Berührung mit dem Faser-

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gebilde steht, wenn dieses Fasergebilde durch den Spalt zwischen einer der Quetschwalzen und dem unteren Endlosförderband hindurchläuft, wobei aber dieses zweite Endlosförderband ausreichend weit abgehoben über der Oberfläche des Fasergebildes geführt ist, wenn dieses von einer Quetschwalze zur nächstfolgenden Quetschwalze überführt wird.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die tiefste Scheitellinie jedes Quetschwalzenmantels innerhalb des langgestreckten Behandlungsgefäßes liegt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch mindestens eine über dem langgestreckten Behandlungsgefäß angeordnete Auslauföffnung, deren Zuleitung mit dem Druckstutzen der Ringleitungspumpe zur Kreislaufrückführung der Behandlungsflüssigkeit in das langgestreckte Behandlungsgefäß verbunden ist.

17. Verfahren zum Naßbehandeln eines bewegten Fasergebildes unter intermittierendem Abquetschen des Fasergebildes,

dadurch gekennzeichnet , daß das Fasergebilde im wesentlichen in Längsrichtung durch ein langgestrecktes, die Behandlungsflüssigkeit enthaltendes Behandlungsgefäß geführt wird und dabei auf einem einzigen Endlosförderband aufliegt, und zwar ausschließlich auf der nach oben weisenden Oberfläche dieses Endlosförderbandes,

daß das Fasergebilde in der Behandlungsflüssigkeit

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zwischen einer ersten Abquetschwalze und dem Endlosförderband dadurch mäßig stark abgequetscht wird, daß es auf dem Endlosförderband unter der ersten Abquetschwalze im Behandlungsgefäß hindurchgeführt wird,

daß das Fasergebilde dann auf dem Endlosförderband über eine in die Bandführung eingefügte Zwischenwalze geführt wird, so daß das Fasergebilde auf seinem Weg durch die Behandlungsflüssigkeit diese Behandlungsflüssigkeit absorbieren kann,

daß das Fasergebilde in der Weise intermittierend mäßig stark abgequetscht wird, daß es abwechselnd zwischen mindestens eine weitere Quetschwalze und das Förderband hindurchgeführt und anschließend auf dem Förderband über zumindest eine weitere Zwischenwalze oder Umlenkwalze hinweggeführt wird, und

daß das Fasergebilde unmittelbar nach dem Ablaufen von einer Quetschwalze aus dem langgestreckten Behandlungsgefäß herausgeführt wird.

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