DE3230764C2

DE3230764C2 - Verfahren zum Finishen und/oder Trocknen von Textilstücken

Info

Publication number: DE3230764C2
Application number: DE3230764A
Authority: DE
Inventors: Jörg 8500 Nürnberg Danneberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-16
Filing date: 1982-08-16
Publication date: 1985-04-04
Also published as: US4527343A; EP0101074A3; JPS5949800A; ATE48664T1; DE3380967D1; DE3230764A1; EP0101074A2; EP0101074B1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Finishen und/oder Trocknen von Wäsche beschrieben, bei dem als Behandlungsmedium ausschließlich Dampf verwendet wird. In einer ersten Phase wird Dampf zur Aufheizung der Wäsche verwendet. Bei der Kondensation des Dampfes an der Wäsche wird schlagartig die Verdampfungsenergie frei. Dies führt zu einer schnellen Aufheizung. Durch die entstehenden Wassertröpfchen wird ein durch Kapillarwirkung geförderter Energietransport bis ins Innerste der textilen Fasern ermöglicht. In der nachfolgenden Verdampfungsphase wird das Wasser mit Hilfe überhitzten Dampfes verdampft und der Wäsche so die Feuchtigkeit entzogen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Finishen und/oder Trocknen von Textilstücken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 79 11 152 ist bereits eine Vorrichtung zum Glätten von Kleidungsstücken, insbesondere zum gleichzeitigen Trocknen und Glätten gewaschener Kleidungsstücke, mit einer Behandlungskammer in Form eines Tunnels und einer Transportvorrichtung bekannt, bei der die Kleidungsstücke in einer Dämpfzone mittels Dampf und Luft und in einer Trocknungszone mittels Heißluft behandelt werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 28 41 886 ist ein Verfahren zum Finishen von aus einem Mischgewebe bestehenden, gewaschenen Textilteilen bekannt, bei dem diese nach dem Waschen in einem auch Luftanteile aufweisenden Raum bedämpft und anschließend durch Beaufschlagung mit Luft getrocknet werden. Vor dem Trocknen werden die Textilteile mit Heißwasser beaufschlagt. Dadurch soll beim Finishen nicht nur ein Entfernen von Wellungen und Kräuselungen im Gewebe erfolgen, sondern darüber hinaus auch ein Entfernen bzw. Glätten thermofixierter Falten.

Aus der US-PS 37 32 628 ist eine Vorrichtung bekannt, die zum Finishen von Textilstücken in der Trocknungsphase mit Warmluft arbeitet.

Auch die in der deutschen Auslegeschrift 21 00 116 beschriebene Vorrichtung arbeitet in der Trocknungsphase mit Luft oder zumindest Luftanteilen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 29 39 870 ist darüber hinaus eine Vorrichtung zum Glätten und Trocknen von gewaschenen Formteilen aus Mischgewebe bekannt, bei der die Formteile feucht aufgehängt, in einem luftgefüllten Raum mit Dampf angeblasen und im Luftstrom getrocknet werden. Die feucht aufgehängten Formteile werden bei etwa konstanter Feuchtigkeit langsam erhitzt und anschließend kurzzeitig unter dauerndem verteilten Anblasen mit Heißluft mechanisch geglättet und so trockengeformt. Dabei sind eine Dampfkammer und eine Trockenkammer hintereinander vorgesehen. In der Wandung der Dampfkammer sind Offnungen zum Einbringen von Dampf und gleichzeitig Düsen -zum Einbringen von Heißluft vorgesehen, während in der Wandung der Trockenkammer lediglich Düsen zum Einblasen von Heißluft vorhanden sind.
Das Kernproblem beim Finishen und Trocknen von

ίο Wäsche sind ein schneller Wärmetransport und eine sichere Durchdringung der Wäsche mit Wärme und Feuchtigkeit bis ins Innere der Web- und Nähfäden, die ja bekanntlich ein Faserbündel darstellen.

Wie weiter oben erwähnt wird dies bisher dadurch bewerkstelligt daß warme oder heiße Luft oder Dampf-Luft-Gemische mit mehr oder weniger großer Geschwindigkeit an den Wäscheteilen vorbeigeführt werden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist einet»eschleunigung dieser Vorgänge äußerst erwünscht. Dies könnte durch eine Temperaturerhöhung geschehen. Eine solche Temperaturerhöhung kann jedoch sehr leicht zu einer Obertrocknung oder auch zu einem Versengen der Wäscheteile führen. Aus diesem Grunde mußte bisher stets ein Kompromiß zwischen einer schnellen Verarbeitung der Wäsche und einer etwaigen Beeinträchtigung durch Übertrocknung oder Versengen gewählt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung einer Beeinträchtigung der zu behandelnden Wäscheteile bei geringem Energiebedarf einerseits eine gute Glättung dieser Wäscheteile und zum anderen eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 16.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Kondensation von Dampf schlagartig eine sehr hohe Energiemenge, nämlich die Verdampfungsenergie, die ein Vielfaches der spezifischen Wärme von Heißluft beträgt, frei wird. Dabei ändert der Dampf seinen Aggregatszustand und geht in die flüssige Phase (Wasser) über.
Die so entstehende Feuchtigkeit ist durchaus erwünscht, denn sie ermöglicht den Energietransport bis ins Innerste der textlien Faser. Die bisher für den Wärmetransport verwendete Heißluft ist bei diesem Verfahren nicht mehr erwünscht. Sie wirkt durch ihre isolierende Wirkung dem schnellen Wärmetransport entgegen.

so Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise beschrieben.

Das Finishen und Trocknen der Wäsche erfolgt in zwei Phasen. In eier ersten Phase, der Aufheizphase, soll die Wäsche möglichst schnell auf ca. 99 bis 100° C erhitzt werden. Dies geschieht durch die Zuführung von Naßdampf, der beim Auftreffen auf die kühlere Wäsche zunächst kondensiert und anschließend in der Form von erhitztem Wasser und unter Einfluß der Kapillarwirkung die Zwischenräume zwischen den einzelnen Fasern sehr schnell und intensiv sowohl mit Feuchte als auch mit Wärme durchdringt.

Sobald erkennbar ist, daß die Wäsche auf etwa 99 bis 100° C erhitzt ist, wird der Dampf entweder über Wärmetauscher überhitzt oder aber es wird überhitzter Dampf zugeführt. Das Erreichen dieser Schwelle \r,t dadurch zu erkennen, daß nunmehr kein weiterer Dampf kondensiert, d. h. daß das Volumen des Dampfes sich nicht mehr vermindert.

In der sich anschließenden Verdampfungsphase wird die ursprüngliche Restfeuchtigkeit des textlien Gewebes und die zusätzlich durch Kondensation des Dampfes entstandene Feuchtigkeit verdampft. Dies geschieht durch überhitzten Dampf, der einen hohen spezifischen Wärmeinhalt hat, so daß nur relativ kleine Massen zu bewegen sind, was' sich auch bei der Antriebsleistung günstig auswirkt

Während des Anblasens der Wäsche mit überhitztem Dampf wird die an bzw. in der Wäsche enthaltene Feuchtigkeit unter gewisser Abkühlung des überhitzten Dampfes verdampft Dabei ist sicherzustellen, daß der überhitzte Dampf nicht etwa bis in den Bereich des Sattdampfes abgekühlt wird, da der Wäsche in einem solchen Fall keine Feuchtigkeit mehr entzogen werden könnte. Vorteilhafterweise wird der Dampf dabei mittels eines Gebläses umgewälzt Die ihm bei der Verdampfung des Wassers entzogene Wärme wird ihm anschließend über einen Wärmetauscher wieder zugeführt

Entscheidend st daß in beiden Phasen, der Aufheizphase und der Verdampfungsphase, ausschließlich Dampf ohne Luftbeimengungen für den Wärmetransport verwendet wird. Daraus resultiert eine sehr weitgehende Faserschonung. Wegen des Fehlens von Sauerstoff wird auch die Gefahr eines Versengens (Oxydation) der Wäsche vermieden. Der überhitzte Dampf in der Verdampfungsphase erlaubt relativ hohe Temperaturen unter weitgehender Schonung der Fasern, so daß selbst Baumwollanteile der Faser nicht beeinträchtigt werden.

Die Anwesenheit von überhitztem Dampf und Wasser während des Aufheizvotgangei and der Ausschluß von Luft auch während des T.Ocknungsvorganges führen zu einem extrem guten Finish (I /ritterfreie Glätte der Wäsche) bei kurzer Trocknungszeit Ein Finishen durch extreme mechanische Streckung im Luftstrom ist nicht erforderlich. Durch die in der Verdampfungsphase auftretenden relativ hohen Temperaturen wird ein Finishen ohne die erwähnte bisher notwendige mechanische Streckung im Luftstrom ermöglicht. Die üblichen Maßnahmen für ein gutes Finishen bei Mischgewebe (»mischgewebegerechtes Waschen«) wie Teilbeladung der Waschmaschine, Waschen mit höherem Wasserstand, »cool down« mit hohem Wasserverbrauch sowie ähnliche Maßnahmen können entfallen.

Bei Verwendung einer Einzelkammer wird diese zunächst mit Dampf gefüllt. Wegen der größeren spezifischen Dichte entweicht die in der Kammer eventuell vorhandene Luft nach unten. Anschließend wird die Wäsche in die Einzelkammer eingeführt Selbstverständlich könnte die Wäsche auch vor Dampffüllung in die Einzelkammer eingebracht werden.

Soweit aufgrund der weiter oben beschriebenen Kriterien festgestellt wird, daß eine Kondensation des Dampfes in der Kammer nicht mehr stattfindet, d. h. daß die Wäsche eine Temperatur von ca. 99 bis 100⁰C erreicht hat, wird der in der Kammer enthaltene Dampf entweder innerhalb der Kammer durch Wärmetauscher überhitzt oder aber es wird überhitzter Dampf in die Kammer eingeführt

Anstelle der oben beschriebenen Einzelkammer kann auch eine umlaufende Trommel zur Anwendung kommen, die zunächst unter Verdrängung der Luftanteile mit Dampf und später mit überhitztem Dampf gefüllt wird. Auch hier kann über entsprechende Wärmetauscher der Dampf zu Beginn der zweiten Phase, der Verdampfungsphase, mittels Wärmetauscher überhitzt werden. Durch die Überhitzung des Dampfes und die damit einhergehende gleichzeitige ständige Verdampfung der Feuchtigkeit in der Wäsche ergibt sich in der Trocknungsphase eine ständige Vergrößerung des Dampfvolumens. Sobald eine Volumenvergrößerung nicht mehr feststellbar ist, ist dies als Zeichen dafür zu werten, daß der Trocknungsvorgang der Wäsche abgeschlossen ist
Selbstverständlich können auch eine Kammer mit

ίο Dampf für die Aufceizphase und eine Kammer mit überhitztem Dampf für die Trocknungsphase hintereinander und zwischen den beiden Kammern sowie zwischen den Kammern und der Außenatmosphäre Schleusen angeordnet werden. Dabei werden die beiden Tore einer jeden Schleuse derart gegeneinander verriegelt daß jeweils nur ein Tor zu öffnen ist und ein gleichzeitiges Öffnen beider Tore einer Schleuse verhindert wird. Durch einen leichten Oberdruck sowohl in der Aufheizkammer als auch in der Verdampfungskammer ist gewährleistet daß Luft in diese Kammern nicht eindringen kann. Die Schleusenkammern werden so klein gewählt, daß beim Durchschleusen nur jeweils ein relativ kleines Volumen in die umgebende Atmosphäre entweichen kann. Die beim Eintritt der Wäsche mitgeführte Luft kann durch eine gerichtete Dampfbestrahlung abgeblasen werden.

Schließlich sei auch darauf hingewiesen, daß auf die erwähnten Schleusen völlig verzichtet werden kann, wenn ein im wesentlichen allseits geschlossener Behälter gewählt wird, der im unteren Bereich ein oder mehrere öffnungen aufweist, der von oben mit Dampf aufgefüllt wird und in den die Wäscheteile von unten hinein- und herausgeführt werden. Wegen der geringeren spezifischen Dichte verdrängt der eingeblasene Dampf zunächst die in dem Behälter befindliche Luft Wenn nach den weiter oben beschriebenen Kriterien erkennbar wird, daß die Wäsche eine Temperatur von ca. 99 bis 100° C erreicht hat und eine Kondensation des eingeführten Dampfes nicht mehr stattfindet, wird entweder überhitzter Dampf eingeführt oder aber der im Behälter befindliche Dampf mittels Wärmetauscher überhitzt. Durch das Verdampfen der Feuchtigkeit an und in der Wäsche unter dem Einfluß des überhitzten Dampfes erhöht sich das Dampfvolumen ganz erheblich. Dadurch

entweicht durch die unteren öffnungen des Behälters ständig Dampf. Das Eindringen von Luft wird so mit Sicherheit verhindert Wenn eine nennenswerte Erhöhung des Dampfvolumens nicht mehr eintritt, kann davon ausgegangen werden, daß der Wäsche die Feuchtig-'seit bis auf geringe Restbestandteile entzogen wurde. Der Behandlungsvorgang kann dann abgeschlossen werden.

Durch eine entsprechende Fördereinrichtung kann die Wäsche von unten nach oben eingebracht und mit einer solchen Geschwindigkeit durch die Behandlungskammer hindurchgeführt werden, daß sich in den einzelnen Zonen eine hinreichend lange Verweilzeit ergibt. Eine unerwünschte Rekontamination, wie sie bisher bei allen mit Luftanteilen arbeitenden Verfahren auftritt, wird durch die alleinige Verwendung von Dampf vermieden. Wie bereits erwähnt, ist ein vollständiges Verschließen des Behälters nach unten hierbei nicht erforderlich.

Bei allen oben beschriebenen Verfahren ist eine Wärmerückgewinnung oder eine direkte Weiterverwendung des Überschußdampfes möglich. Damit sind die Energiekosten relativ gering zu halten.
Eine wesentliche Beschleunigung des Verfahrensvor-

ganges kann dadurch erreicht werden, daß während des ersten Zeitabschnitts der Trockenphase die Oberhitzungstemperatur des Dampfes sehr hoch, beispielsweise mit 220⁰C, gewählt wird. Solange genügend Restfeuchte in der Wäsche vorhanden ist, steigt die Gewebetempe_ra ratur nicht über 100⁰C bei Normaldruck. Gegen Ende

tf< der Trockenphase wird die Temperatur dann soweit ab-

% gesenkt, daß eine Wäscheschädigung des Gewebes aus-

Jj geschlossen ist. Bereits v/eiter oben wurde dargelegt,

IJ woran das Ende der Trocknungsphase zu erkennen ist.

φ Durch eine Wärmerückgewinnung ist nur noch die

'ti Energiemenge erforderlich, die während der Auf-

Ψϊ heizphase der Wäsche benötigt wird, d. h. die Energie,

S mit der das Wäschegut einschließlich des darin enthalte-

F| nen Wassers von der Ausgangstemperatur (Raumtem-

{3 peratur) auf die Endtemperatur der Aufheizphase (ca.

Γ§ 100⁰C) erwärmt wird. Dse danach in der Trocknungs-

>' phase erforderliche Verdampfungsenergie bleibt im

\ä Überschußdampf latent erhalten. Sie geht nicht verlo-

$( ren.

νΐ Wenn eine sofortige Wiederverwendung des Damp-

':4 fes nicht möglich ist, kann dieser verdichtet und bei

■₍':';. entsprechender Wärmeisolation auch über längere Zeit

% gespeichert werden.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Finishen und/oder Trocknen von Textilstücken, bei dem diese in einer ersten Phase mit Dampf ohne Luftbeimengung beaufschlagt werden, dad-urch gekennzeichnet, daß die Textilstücke in einer zweiten Phase mit überhitztem Dampf ohne Luftbeimengung beaufschlagt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur gleichzeitigen Desinfektion bzw. Sterilisation, dadurch gekennzeichnet, daß die Textilstücke in der zweiten Phase (Trocknungsphase) zwischen 20 und 5 Minuten bei einer Temperatur von ca. 105⁰C bis 150° C behandelt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verfahrensbeschleunigung mit über dem Atmosphärendruck liegenden Drücken gearbeitet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Textilstücke mit einem unter einem spitzen Winkel auftreffenden gerichteten Dampfstrahl vorbehandelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Phase {Trocknungsphase) bis gegen Ende dieser Phase mit überhitztem Dampf von über 140°C gearbeitet wird.