DE3931355C2 - - Google Patents
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- DE3931355C2 DE3931355C2 DE3931355A DE3931355A DE3931355C2 DE 3931355 C2 DE3931355 C2 DE 3931355C2 DE 3931355 A DE3931355 A DE 3931355A DE 3931355 A DE3931355 A DE 3931355A DE 3931355 C2 DE3931355 C2 DE 3931355C2
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- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Naßver
edeln von Textilgut entsprechend den Merkmalen des Ober
begriffs des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfin
dung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12.
Aus der DE-PS 9 58 914 ist ein gattungsgemäßes Verfah
ren zum Naßveredeln von Textilgut bekannt. Bei der Durch
führung dieses Verfahrens wird das Textilgut in einem
druckdicht verschließbaren Kessel auf einem Material
träger angeordnet, dessen Innenraum mit einer Leitung
verbunden ist, die zu der Saugseite einer Umwälzpumpe
bzw. eines Verdichters führt. Die Druckseite der
Umwälzpumpe ist über eine weitere Leitung mit dem
Kesselinneren strömungsmäßig verbunden. Parallel zu
dieser Gasumwälzpumpe, die dazu dient, Luft durch das
in dem Kessel befindliche Textilgut zu fördern, liegt
eine Flüssigkeitspumpe, deren Saugseite an einem
der Gasumwälzpumpe vorgeschalteten Wasserabscheider
angeschlossen ist. Die Druckseite der Flüssigkeits
pumpe ist mit Einspritzdüsen verbunden, die in der
Leitung auf der Druckseite der Gasumwälzpumpe ange
ordnet sind.
Der Kessel ist ferner mit einer Vakuumquelle verbind
bar und gestattet über eine weitere Leitung das Zu
führen der Behandlungsflotte.
Die Naßveredelung geschieht in der Weise, daß zunächst
sämliche Belüftungsventile des Kessels verschlossen
werden und der Kessel sodann durch Öffnen eines ent
sprechenden Ventils mit der Vakuumquelle verbunden
wird. Gleichzeitig wird eine Leitung für die Behand
lungsflotte geöffnet, damit der entstehende Unter
druck die Behandlungsflotte in den Kessel und folglich
in das Textilgut einsaugt. Die Behandlungsflotte
strömt dabei auf einer Seite des Textilgutes zu, die
im späteren Verlauf des Behandlungsverfahrens mit
der Saugseite der Gasumwälzpumpe verbunden ist.
Nachdem solchermaßen das Textilgut in dem Behälter mit
der Flotte geflutet ist, wird die Vakuumquelle abge
schaltet und stattdessen der Kessel zur Atmosphäre hin
belüftet. Der dadurch auftretende Druckstoß soll die
Flotte gleichmäßig im Textilgut verteilen.
Dieser Vorgang wird mehrfach wiederholt, ehe nach dem
Ablassen der Flotte die Gasumwälzpumpe in Betrieb ge
nommen wird. Diese drückt die Luft, die sich im System
befindet, durch das Textilgut hindurch und reißt
damit die Flotte aus dem Textilgut mit. Die mitgeris
sene und aus dem Textilgut durch den Gasstrom wegge
schaffte Flotte wird im Flüssigkeitsabscheider an der
Saugseite der Gasumwälzpumpe angesammelt und über die
Flüssigkeitspumpe in zerstäubter Form auf der Druck
seite der Gasumwälzpumpe wieder eingespeist.
Wegen der zunächst erforderlichen vollständigen Flu
tung des mit dem Textilgut gefüllten Kessels entspricht
der Bedarf an Behandlungsflotte etwa dem Volumen des
Kessels abzüglich des Volumens, den das Textilgut ein
nimmt. Der Bedarf ist demzufolge erheblich und liegt
in der Größenordnung dessen, was auch bei der üblichen
Technik mit langer Flotte benötigt wird. Nachteilig bei
diesem Verfahren ist die Zurückführung der überschüssi
gen Behandlungsflotte, die bei dem folgenden Bleichpro
zeß um den Anteil an Bleichflotte zu ergänzen ist, der
vom Textilgut aufgenommen wurde. Hierbei ist es unver
meidbar, daß die mehrfach eingesetzte Bleichflüssigkeit
bei der Hindurchströmung durch das Textilgut verschmutzt
wird. Hinzukommt, daß eine Umstellung auf andere Ver
edelungsverfahren ohne erheblichen Verlust der Bleich
flüssigkeit oder anderen Behandlungsbädern und der da
rin enthaltenen Produkte nicht durchführbar ist.
Insoweit bringt dieses Verfahren keine nennenswerten
Vorteile gegenüber der Naßveredelung mit der üblichen
langen Flotte.
Bei dem Verfahren zur Naßveredelung nach der DE-OS
22 62 309 wird eine Anlage verwendet, die wiederum
einen druckdicht verschließbaren Kessel aufweist, in
dem das Textilgut angeordnet wird. Der Innenraum des
Kessels steht über eine Saugleitung mit der Saugseite
einer Gasumwälzpumpe in Verbindung. Die Druckseite
dieser Umwälzpumpe ist über eine Leitung mit einer
Heizeinrichtung verbunden, von der aus eine weitere
Leitung zum Kessel führt, und zwar in das Innere des
Textilgutes. Vor und hinter der Heizeinrichtung mün
den weitere Leitungen, die an einen Farbstoffkessel
angeschlossen sind, aus dem die aufzubringende Farbe
in die Verbindungsleitung der Heizeinrichtung und dem
Inneren des Textilgutes eingeleitet wird.
Bei der Durchführung des Verfahrens wird ohne weitere
Vorarbeiten die Gasumwälzpumpe in Gang gesetzt, die
daraufhin Luft durch das Textilgut hindurchpreßt.
Gleichzeitig wird hinter der Heizeinrichtung der
aufzubringende Farbstoff verdüst und von der zirku
lierenden Luft zum Textilgut geschafft.
Dieses Verfahren hat zwar den Vorteil eines geringen
Farbstoffverbrauches, doch zeigt sich insbesondere
bei diesem Verfahren eine ungleichmäßige Färbung
des Textilgutes, was darauf zurückzuführen ist, daß
in dem als Wickelkörper vorliegenden Textilgut bestimm
te Bereiche weniger Farbstoff erhalten als andere Be
reiche.
Aus der DE-PS 8 85 534 ist es bekannt, Appreturmittel mit
Hilfe eines Aerosols auf Stoffbahnen aufzubringen. Stoff
bahnen sind, in Strömungsrichtung des Aerosols gesehen,
sehr dünne Gebilde, so daß keine Gefahr von Lufteinschlüs
sen besteht, die das Aufbringen der Appretur behindern.
Aus der EP-O 3 24 941 A2 ist ein Verfahren zum Aufbringen
von Avivage u. dgl. bekannt, das ebenfalls mit einem
Aerosol arbeitet.
Avivage und andere Präparationsmittel werden auf das
Textilgut im letzten Behandlungsschritt vor der Trocknung
des Textilgutes aufgetragen. Dadurch bedingt befinden sich
die Fasern des Textilgutes zu Beginn des Avivageauftrages
in einem vollständig durchfeuchteten Zustand und damit in
einem anderen Zustand als er vorliegt, wenn, ausgehend
von dem trockenen Wickel, die Fasern beispielsweise gefärbt
werden sollen. Außerdem sollen die Präparationsmittel
und die Avivage im wesentlichen auf der Oberfläche
der Fäden bleiben und nicht in die Fäden des Textilkörpers
eindringen, um die einzelnen Fasern, die die Fäden bilden,
zu erreichen. Insoweit bestehen grundsätzliche Unterschiede
zum Naßveredeln im Ausziehverfahren, weil bei diesem
Verfahren auch die im Inneren des Fadens ligenden Fasern
erreicht werden müssen. Das bekannte Verfahren zum Aufbringen
von Präparationsmitteln und Avivage mit Hilfe
eines Aerosols ist deswegen auch ohne vorhergehende Beseitigung
der Luft einwandfrei durchzuführen. Es wäre jedoch
nicht in der unveränderten Form als Verfahren zum
Naßveredeln im Ausziehverfahren geeignet, weil dann dieselben
Schwierigkeiten auftreten würden wie bei dem Verfahren
nach der DE-OS 22 62 309.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Er
findung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Naß
veredeln von Textilgut zu schaffen, das es gestattet,
das Textilgut gleichmäßig mit dem Veredelungsmittel
zu versorgen, selbst dann, wenn das Textilgut in ei
ner dicken, mehrlagigen Schicht vorliegt und aus
schließlich die Veredelung durch Verwendung eines
Aerosols erfolgt.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
zur Duchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung
zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. durch die Vor
richtung mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst.
Durch die weitgehende Beseitigung der Luft aus den
Zwischenräumen im Textilgut wird verhindert, daß bei
der anschließenden Durchströmung des Textilgutes mit
dem Aerosol Lufteinschlüsse entstehen, die verhindern,
daß das Veredelungsmittel in diese Bereiche vordringt.
Wegen der geringen Viskosität des Aerosols und der
verglichen damit hohen Viskosität bzw. Haftfähigkeit
der Flüssigkeit, die den Lufteinschluß umgibt, ist es
auch praktisch unmöglich, den Lufteinschluß aus dem
Textilgut zu entfernen. Gleichzeitig erhöht der Luft
einschluß den Strömungswiderstand in diesem Bereich
des Textilgutes, was die Durchströmung mit dem Aerosol
in jene Bereiche zwingt, in denen der Strömungswider
stand kleiner ist.
Derartige Phänomene treten bei einlagigem Textilgut
nicht auf, weshalb dort die Behandlung mit einem Aerosol
ohne weiteres möglich ist, während die Übertragung des
Verfahrens auf Textilgut, das im Packsystem vorliegt,
bislang nicht den richtigen Erfolg hatte.
Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt sehr wenig
Flotte. Die Menge der Flotte entspricht etwa dem Ge
samtvolumen der Hohlräume im Textilgut. Das Flotten
verhältnis, angegeben in Liter Flotte je kg Textilgut
ist deswegen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
sehr günstig. Entsprechend klein ist der Energieauf
wand zum Aufheizen auf die Fixiertemperatur und ent
sprechend niedrig sind die Werte an anfallendem Ab
wasser.
Weil das Textilgut nur von einem Aerosol durchströmt
wird und nicht von der Flotte in flüssiger Form, wird
das Textilgut weniger mechanisch belastet. Es behält
seine Qualitätseigenschaften besser als beim Naßver
edeln mit einer flüssigen Flotte.
Gute Ergebnisse werden bei Temperaturen unter 100°C, z. B.
zwischen 50°C und 80°C, erzielt, wenn der Partial
druck der Luft nur unwesentlich größer ist als der Dampfdruck des Was
sers bei der gewählten Prozeßtemperatur, die von der jeweiligen
Fixiertemperatur vorgegeben ist. Der luftfreie Zustand
kann erreicht werden, entweder durch vorheriges Evakuie
ren des Behälters oder durch mehrfaches Spülen der An
lage mit überhitztem Dampf, der die Prozeßtemperatur
aufweist, um möglichst wenig Wasser an das Textilgut
abzugeben.
Die Gleichmäßigkeit, insbesondere bei sehr dicken Lagen,
kann bei gleichzeitiger Verkürzung des Naßveredelungs
prozesses verbessert werden, wenn die Durchströmung von
beiden Seiten des Textilgutes her abwechselnd erfolgt.
Eine weitere Vergleichmäßigung wird erreicht, wenn zu
mindest zeitlich nacheinander, die gesamte außenliegen
de Umfangsfläche bzw. die gesamte innenliegende Umfangs
fläche des zu einem Textilkörper geformten Textilgutes
mit dem Aerosol unmittelbar beaufschlagt wird. Die Düsen
können hierzu relativ gegenüber dem Textilgut bewegt
werden.
Das Zusammenpressen des im Laufe des Veredelungsprozes
ses im feuchter werdenden Textilgut infolge des stei
genden spezifischen Gewichtes, wird weitgehend vermie
den, wenn bei Textilgut, das im Aufstecksystem vorliegt,
die Spindeln, auf denen sich das Textilgut befindet,
horizontal ausgerichtet sind. Dabei kann bevorzugt das
Textilgut noch um eine horizontale Achse in Bewegung
gesetzt werden, um eine einseitige Belastung und einen
Verzug im Textilgut zu vermeiden.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
befindet sich gemäß weiterer Erfindung die Zerstäu
bungseinrichtung innerhalb des Kessels und damit in
unmittelbarer Nähe des Textilgutes. Um diese Vorteile
sowohl bei einer Innen-/Außen- als auch bei einer
Außen-/Innenströmung zu haben, ist die Zerstäubungs
einrichtung zum Teil innerhalb des Kessels in dem
Materialträger und zum Teil außerhalb des Material
trägers angeordnet.
Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen
stand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen
standes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens in einer schemati
sierten Darstellung,
Fig. 2 den Kessel der Vorrichtung nach Fig. 1, in
einer vergrößerten Darstellung, für eine
Außen-/Innenströmung sowie eine Innen-/Außen
strömung,
Fig. 3 einen Kessel ähnlich dem nach Fig. 2, mit
drehbarem Materialträger, und
Fig. 4 einen Kessel für ein größeres Fassungsvermö
gen, in schematisierter Darstellung.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung 1 zum Naßveredeln von
Textilgut im Aufsteck- oder Packsystem veranschaulicht.
Das Textilgut sind Garne, Fäden oder Kammzüge in Wickel
körperform, Gewebe oder Maschenware als Stückbaumwickel
sowie Muffs u.dgl. Die Vorrichtung enthält einen mit
tels eines Deckels 2 druckdicht verschließbaren Kes
sel 3, in dem ein Materialträger 4 für das Textilgut
angeordnet ist. Der Materialträger 4 ist in bekannter
Weise hohl und trägt längs seines Umfangs äquidistant
verteilt angeordnete Aufsteckspindeln 5, die horizon
tal liegen und auf denen eine Vielzahl von Wickel
körpern 6 aufgesteckt sind, derart, daß sich mehrere,
zueinander achsparallel liegende Säulen ergeben. Der
Innenraum aller Wickelkörper 6 steht strömungsmäßig
mit dem Innenraum des Materialträgers 4 in Verbin
dung, wobei der so gebildete Hohlraum mit Hilfe von
Kopfverschlüssen 7, die auf jeder Aufsteckspindel
5 aufgesteckt sind, endseitig verschlossen ist. Die
Gesamtheit aller Wickelkörper 6 ist nachfolgend als
Textilgutkörper 8 bezeichnet.
Mit dem Materialträger 4 ist strömungsmäßig eine
Leitung 9 verbunden, über die der Innenraum des
Materialträgers 4 an ein 4/2-Wegeventil 11 an
geschlossen ist. Von dem Ventil 11 führt eine weitere
Leitung 12 hin zu dem Kessel 3, in den sie bei 13
einmündet. Mit den anderen beiden Anschlüssen des
Wegeventils 11 ist eine Leitung 14 verbunden, die be
zogen auf die Strömungsrichtung des darin zirkulieren
den Gases, nacheinander eine Dampfzufuhreinrichtung
15, einen Wärmetauscher 16 sowie einen Flüssigkeits
abscheider 17 und eine Pumpe bzw. einen Verdichter
18 enthält, der von einem drehzahlgeregelten Motor
19 antreibbar ist. Die Dampfzufuhreinrichtung 15 steht
über ein einstellbares Ventil 21 mit einem Dampfnetz 22
in Verbindung und gestattet es, in den Gaskreislauf
wahlweise Dampf einzuspeisen. Der strömungsmäßig nach
der Dampfzufuhreinrichtung 15 liegende Wärmetauscher
16 kann sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwen
det werden, wozu er mittels zweier wahlweise einstell
barer Ventile 23 und 24 entweder an das Dampfnetz 22
oder eine Kaltwasserversorgung 25 anschließbar ist,
um die in dem Wärmetauscher 16 vorhandene Wärmetau
scherschlange mit dem entsprechenden Medium zu be
treiben.
Je nach Stellung des Ventiles 11 wird das in der Ein
richtung enthaltene Gas von dem Verdichter 18, des
sen Druckseite an das Ventil 11 angeschlossen ist,
entweder dem Inneren des Materialträgers 4 zugeführt,
um als sogenannte Innen-/Außenströmung von der Seite
der Aufsteckspindeln 5 her den Textilkörper 8 zu
durchströmen, ehe das Gas über den Innenraum des
Kessels 3 und die Leitung 12 zu dem Ventil 11 und
damit zu der Saugseite des Verdichters 18 zurück
strömt. In der anderen als der gezeichneten Stellung
des Ventiles 11 strömt das Gas von der Druckseite
des Verdichters 18 über die Leitung 12 in den Innen
raum des Kessels 3, um als sogenannte Außen-/Innen
strömung durch den Textilkörper 8 in das Innere
des Materialträgers 4 zu gelangen. Von dort aus
strömt das Gas über die Leitung 9 zurück zu dem Ven
til 11 und dann zu der Saugseite des Verdichters 18.
Dabei gelangt das aus dem Textilkörper 8 kommende
Gas nacheinander durch die Dampfzufuhreinrichtung
15, den Wärmetauscher 16 und den Flüssigkeitsab
scheider 17.
Um den Kessel 3 und die an ihn angeschlossenen Lei
tungen 9 und 12 sowie die damit weiterhin verbunde
nen Einrichtungen weitgehend luftfrei zu machen, sind
noch eine Reihe weiterer Ventile an den Kessel 3 bzw.
die Leitung 9 angeschlossen. Diese enthält zunächst
einmal, dem Ventil 11 vorgeschaltet, ein Absperrven
til 26, um die Strömungsverbindung zwischen dem
Materialträger 4 und dem Ventil 11 abzusperren. Ein
weiteres Absperrventil 27, das an denjenigen Ab
schnitt der Leitung 9 angeschlossen ist, der zwischen
dem Absperrventil 26 und dem Materialträger 4 liegt,
gestattet es, die Einrichtung zu belüften; der andere
Anschluß des Absperrventils 27 führt ins Freie.
Schließlich ist an diesen Abschnitt der Leitung 9
zwischen dem Absperrventil 26 und dem Materialträger
4 ein Absperrventil 28 angeschlossen, das die Leitung
9 mit einem Unterdruckregelventil 29 verbindet, das
zu einem Wasserabscheider 31 und weiterhin zu einer
Vakuumquelle 32 führt. Die Vakuumquelle 32 ist bei
spielsweise eine Wasserringpumpe mit einem Vorrats
tank, eine Strahlpumpe oder sonst wie eine geeignete
Pumpe, die es gestattet, die Luft aus der Einrich
tung 1 abzusaugen.
Nach dem Öffnen des Absperrventils 28 wird die Luft
aus dem Kessel 3 als Außen-/Innenströmung an dem
Textilgutkörper 8 über den Materialträger 4 abgesaugt.
Um auch die Möglichkeit zu haben, die Luft als Innen-/
Außenströmung evakuieren zu können, ist ein Absperr
ventil 33 vorhanden, das über eine Leitung 34 einer
seits unmittelbar mit dem Innenraum des Kessels 3
und andererseits mit der Verbindungsleitung zwischen
dem Regelventil 29 und dem Absperrventil 28 in Ver
bindung steht. Bei geschlossenem Absperrventil 28
kann über das geöffnete Ventil 33 die Luft als Innen-/
Außenströmung abgesaugt werden. Da das Volumen in dem
Materialträger 4 sowie dem Leitungsabschnitt bis
hin zu dem Absperrventil 26 klein ist, wird beim
Evakuieren über das Ventil 33 in dem Textilkörper 8
nahezu keine Luftströmung entstehen, während umgekehrt
beim Evakuieren über das Ventil 28, verglichen damit,
relativ viel Luft durch den Textilkörper 8 hindurch
gesaugt wird. Je nach Materialeigenschaften und
Feuchtigkeitsgehalt des Textilkörpers 8 kann die
eine oder die andere Variante zweckmäßig sein.
Schließlich ist an den Kessel 3 noch ein Absperrven
til 35 angeschlossen, das ins Freie führt und das
es gestattet, den Kessel 3 wieder auf Atmosphären
druck zu bringen, und zwar ohne allzu starke Durch
strömung des Textilkörpers 8, weil die zuströmende
Luft unmittelbar in den Innenraum des Kessels 3 ge
langt.
Die in den bisher erläuterten Leitungen enthaltenen
Fühler für Temperatur, Druck und Feuchte sind bei
Einrichtungen der beschriebenen Art üblich und es
ist bekannt, an welcher Stelle sie jeweils zweck
mäßigerweise anzuordnen sind. Der Übersichtlichkeit
halber sind diese Fühler ebensowenig gezeigt, wie
die zentrale Steuereinrichtung, über die fernbetätigt,
die verschiedenen elektrischen Betriebsmittel der
Ventile und der Motore 19 in Gang zu setzen sind.
Ersichtlicherweise ähnelt die Einrichtung 1, soweit
sie bisher beschrieben ist, im wesentlichen sogenannten
Drucktrocknern und sie ist in der praktischen Ausfüh
rung auch zweckmäßigerweise um jene Bauteile erwei
tert, die bei Drucktrocknern notwendig sind, wie
Druckluftquellen und die zugehörigen Ventile. Der
Unterschied zu Drucktrocknern besteht einerseits in
der Möglichkeit zum Evakuieren und andererseits in
den nachstehend beschriebenen Vorrichtungen, um die
zum Naßveredeln erforderliche Flotte in den Gaskreis
lauf einzuführen. Dabei ist zur Erleichterung des
Verständnisses und zur Vereinfachung der Zeichnung
zunächst einmal angenommen, daß die als Aerosol vor
liegende Flotte den Textilkörper 8 als Innen-/Außen
strömung durchströmt. Hierzu befindet sich in dem
Materialträger 4 eine Reihe von Zerstäubungsdüsen
38, die in dem Materialträger 4 in der Nähe des
Fußes jeder Aufsteckspindel 5 positioniert sind.
Die Zerstäubungsdüsen 38 sind an eine Leitung 39
angeschlossen, die innerhalb des Materialträgers 4
und ein Stück weit innerhalb der Leitung 9 ver
läuft, ehe sie abgedichtet herausgeführt ist.
Die Leitung 39 verbindet die Düsen mit ei
nem Wärmetauscher 41, der, ähnlich wie der Wärme
tauscher 16, wahlweise zum Kühlen oder zum Heizen ein
gesetzt werden kann. Er ist zu diesem Zweck über
zwei von null an einstellbare Einstellventile wahl
weise an die Dampfquelle 22 oder die Kaltwasserein
richtung 25 anschließbar. Von dem Wärmetauscher 41
führt eine Leitung 44 zu der Druckseite einer Flüs
sigkeitspumpe 45, die es gestattet, eine Flüssigkeit
unter hohem Druck in die Leitung 44 einzuspeisen und
damit den Zerstäubungsdüsen 38 zuzuführen. Die Saug
seite der Flüssigkeitspumpe 35 steht zunächst ein
mal über eine Leitung 46 sowie ein wahlweise ab
sperrbares Ventil 47 mit einem Vorratsbehälter 48
für die darin befindliche Flotte 49 in Verbindung.
Bei geöffnetem Ventil 47 kann die Pumpe 45 die Flot
te 49 aus dem Vorratsbehälter 48 ansaugen.
Das auf diese Weise erzeugte Aerosol gelangt durch
das von dem Verdichter 18 umgewälzte Gas in den
Textilkörper 8. Ein Teil der auf diese Weise trans
portierten Flüssigkeit wird in den Poren des Textil
körpers 8 bleiben, wo sich dann der bei dem Auszieh
verfahren übliche Stoffübergang von der Flotte in das
Textilgut 8 vollzieht. Ein anderer Teil der Flotte wird
mit dem zirkulierenden Gasstrom durch den Textilkörper
8 hindurchtransportiert werden und auf der Abström
seite des Textilkörpers 8 wieder austreten. Bei der
Innen-/Außenströmung wird sich dieser Anteil der
Flotte zum Teil an der Innenseite des Kessels 3
niederschlagen und an der tiefsten Stelle sammeln.
Ein weiterer Teil wird mit dem zirkulierenden Gas
über die Leitung 12 abströmen und zum Flüssigkeits
abscheider 17 bzw. der Saugseite des Verdichters 18
gelangen. Um die in flüssiger Form anfallende Flotte
weiterzuverwenden, ist unterhalb des Kessels 3 eine
Sammelleitung 51 angeordnet, die über mehrere kurze
Leitungen 52 mit dem Kessel 3 in Verbindung steht.
Die Entwässerung der Sammelleitung 51 geschieht über
eine Leitung 54 und ein Absperrventil 55 zu der Saug
seite der Flüssigkeitspumpe 45. Die Entwässerung wird
über einen Niveauregler 53 gesteuert. Die in dem Flüs
sigkeitsabscheider 17 anfallende Flotte wird eben
falls über eine Leitung 56 und ein Absperrventil
57 in die Leitung 54 zurückgeführt.
Das Ablassen der Flotte nach Beendigung des Naßver
edelungsprozesses geschieht über ein absperrbares
Ablaßventil 58, das an die Leitung 54 angeschlossen
ist.
Wenn im Laufe des Naßveredelungsprozesses bestimmte
Stoffe beispielsweise zur Veränderung des pH-Wertes
zugegeben werden müssen, ist noch ein Zusatzbehälter
59 vorhanden, der über ein Absperrventil 61 zu der
Saugseite einer Dosierpumpe 62 hin verbunden ist. Die
Dosierpumpe 62 speist an ihrer Druckseite über ein Ab
sperrventil 63 die Flüssigkeit aus dem Zusatzbehäl
ter 59 in die Saugseite der Flüssigkeitspumpe 45 ein.
Auch der Kreislauf für die Flotte enthält eine Reihe
von Druck- und Temperaturfühlern zur Regelung und
Steuerung des Prozesses. Diese zusätzlichen Fühler
sind ebenfalls der Übersichtlichkeit halber nicht
dargestellt.
Bei der beschriebenen Einrichtung 1 zum Naßveredeln
ergibt sich die Menge der erforderlichen Flotte im
wesentlichen aus dem Zwischenraum- bzw. Porenvolumen
des gesamten Textilkörpers zuzüglich der Menge, die
frei in dem übrigen Gasstrom zirkuliert bzw. an den
Leitungs- und Behälterwänden niedergeschlagen ist.
Diese Menge ist erheblich geringer als diejenige
Menge, die bei der sogenannten Kurzflottentechnik
erforderlich ist, bei der die Flotte in flüssiger
Form durch den Textilkörper 8 hindurchgepreßt
wird.
Besitzt beispielsweise eine Baumwollkreuzspule mit
1,2 kg Trockengewicht eine Wickeldichte von 0,38 kg
je Liter Wickelvolumen, liegt ein Wickelkörpervo
lumen von 3,16 l vor. Bei dem spezifischen Gewicht
der Baumwolle von 1,5 kg/l ist bei diesem Beispiel
der Volumenanteil der Baumwolle 0,8 l, so daß das
gesamte Zwischenraum- oder Porenvolumen sich auf
2,36 l beläuft. Die maximale Flottenbeladung beträgt
somit 2,36 l je Spule entsprechend einem Flotten
verhältnis von 1:1,97, d.h. auf 1 kg Textilgut kommt
bei 100%-iger Flottenaufnahme ein Badvolumen von 1,97 l.
Während des Veredelungsverfahrens ist allerdings das
Flottenverhältnis noch etwas niedriger, denn ein Teil
des Zwischenraumvolumens in dem Texilkörper wird von
dem durchströmenden Gas eingenommen.
Für eine gleichmäßige Farbstoffverteilung bzw. bei
Farbstoffasersystemen, bei denen bereits in dieser
Phase der Badverteilung eine Substantivität zum
Farbstoff vorliegt, ist ein schneller Beladungsvor
gang des Textilkörpers 8 erforderlich. Dieser Vorgang
ist einer 100%-igen Netzung mit der Flotte gleichzu
setzen. Um dies zu erreichen, wird vor dem Zuführen
der Flotte in Aerosolform der Anteil der Luft in
der gesamten Einrichtung entweder durch Evakuieren
oder durch Spülen mit überhitztem Dampf vermindert.
Welcher der beiden Verfahrensschritte angewandt wird,
um den Luftanteil zu vermindern, richtet sich nach
der erforderlichen Fixiertemperatur, wie sich dies
aus den nachstehenden Ausführungsbeispielen ergibt.
Günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn der Partial
druck der Luft 200 hPa nicht übersteigt.
Falls das Textilgut 8 vor Beginn der Naßveredelung nicht
die richtige Temperatur und Feuchte aufweist, kann es
in bekannter Weise in der Einrichtung 1 konditioniert
werden. Ein notwendiges Aufheizen mit minimaler Kon
densatbefeuchtung kann beispielsweise erzielt werden,
wenn mit Hilfe des Verdichters 18 in dem Wärmetauscher
16 erhitzte Luft durch den Textilkörper hindurch be
wegt wird, die anschließend zu der Saugseite des Ver
dichters 18 zurückgeleitet wird. Die Erwärmung des
Textilgutes kann auch durch überhitzten Dampf erfolgen,
der ebenfalls keine Feuchtigkeit an das Textilgut ab
gibt. Dabei müssen die Parameter des Dampfes so gewählt
werden, daß der Dampf auch nach dem Durchströmen des
Textilkörpers 8 noch im überhitzten Zustand ist.
Im einzelnen wird die beschriebene Einrichtung 1 wie
folgt betrieben: Bei geöffnetem Deckel 2 wird das auf
den Aufsteckspindeln 5 befestigte Textilgut in den
Kessel 3 eingebracht. Danach wird der
Deckel 2 verschlossen und der Verdichter 18, der
dem Umwälzen des Gases dient, in Gang gesetzt. In
diesem Betriebszustand sind zunächst einmal mit
Ausnahme des Ventiles 26 alle anderen Ventile ver
schlossen. Je nach Stellung des Wegeventiles 11
durchströmt das von dem Verdichter 18 gepumpte Gas
zunächst die Leitung 9 oder die Leitung 12, um sodann
als Innen-/Außen- oder Außen-/Innenströmung den
Textilkörper 8 zu durchströmen. Das abströmende
Gas kommt über die jeweils andere Leitung 12 oder 9
zunächst zu der Dampfzufuhreinrichtung 15, sodann
zu dem Wärmetauscher 16, anschließend zu dem Flüs
sigkeitsabscheider 17 und erneut zurück zu dem Ver
dichter 18, der das Gas wieder in den Textilkörper 8
pumpt. Die Flüssigkeitspumpe 45 ist in diesem Be
triebszustand zunächst noch abgeschaltet.
Durch Öffnen des Regelventiles 29 und der Absperrven
tile 28 oder 33 bzw. der Regelventile 21 oder 23 bzw.
24 kann die umgewälzte Luft hinsichtlich Feuchte und
Temperatur so eingestellt werden, daß der Textilkörper 8
in den gewünschten thermodynamischen Zustand gebracht wird.
Wenn anstelle von Luft mit Wasserdampf gearbeitet werden
soll, wird durch mehrfaches Öffnen des Ventiles 35 das
in der Einrichtung 1 befindliche Gas abgelassen und gleich
zeitig durch Öffnen des Regelventiles 21 Dampf zugeführt.
Die Einrichtung 1 wird auf diese Weise mit Wasserdampf
gespült, wobei der Anteil der Luft mit jedem Spülvor
gang abnimmt.
Nach Erreichen des jeweils erforderlichen Temperatur-
und Feuchtezustandes in dem Textilkörper 8 wird ent
weder durch Öffnen der Ventile 33 oder 28 sowie des
Ventiles 29 zunächst der Luftdruck auf unter 200 hPa
abgesenkt oder im Falle des Konditionierens mit Was
serdampf wird sogleich die Flüssigkeitspumpe 45 in Gang
gesetzt. Bei geöffnetem Ventil 47 saugt sie aus dem
Vorratsbehälter 48 die vorbereitete Flotte 49 an und
führt sie unter hohem Druck den Zerstäubungsdüsen 38
zu. An den Zerstäubungsdüsen 38 tritt die Flotte in
Form feiner bzw. feinster Tröpfchen aus und bildet
zusammen mit dem von dem Verdichter 18 umgewälzten
Gas ein Aerosol, das als Innen-/Außenströmung durch
den Textilkörper 8 hindurchströmt. Die durch die Lei
tung 44 strömende Flotte kann dabei in dem Wärme
tauscher 41 auf die erforderliche Temperatur einge
regelt werden, indem entweder das Regelventil 42
oder das Regelventil 43 geöffnet wird, je nachdem,
ob ein Kühlen oder Heizen der Flotte erforderlich ist.
Nachdem die erforderliche Menge der Flotte aus dem
Vorratsbehälter 48 in den Gaskreislauf gebracht wor
den ist, wird das Ventil 47 geschlossen. Es wird jetzt
das Ventil 55 geöffnet, damit die Flüssigkeitspumpe
45 die in der Sammelleitung 51 in flüssiger Form
anfallende Flotte wieder ansaugen und über die Zer
stäubungsdüsen 38 verdüsen kann. Wahlweise kann auch
die in dem Flüssigkeitsabscheider 17 anfallende Flotte
durch Öffnen des Ventiles 57 der Saugseite der Flüssig
keitspumpe 45 zugeführt werden. Es entstehen auf diese
Weise zwei Kreisläufe, und zwar ein Gas-/Aerosolkreis
lauf, der über den Verdichter 18 führt sowie ein Kreis
lauf, in dem die Flotte eine Zustandsänderung aus der
flüssigen in die Aerosolform und zurück vollführt. Der
letztere Kreislauf enthält die Flüssigkeitspumpe 45,
die die in flüssiger Form anfallende Flotte in den
Gas-/Aerosolkreislauf zurückbringt.
Die Regelung des Naßveredelungsprozesses im Sinne einer
Konstanthaltung der Prozeßtemperatur kann dabei über
die Wärmetauscher 16 und 41 erfolgen, d.h. durch
Einwirken auf den Gas-/Aerosolkreislauf oder auf den
"Flottenkreislauf", wobei nur die Temperatur der in
flüssiger Form vorliegenden Flotte beeinflußt wird.
Bei einem liegenden Färbeapparat der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform sind auf dem Materialträger 4 sechs
Röhrenspindeln mit einem Durchmesser von je 70 mm an
geordnet. Die Röhrenspindeln sind mit sechs Polyester-
Muffs mit einem Stückgewicht von 2,5 kg auf Feder
drahthülsen als gepreßte Säulen beschickt. Die Dichte
des so erzeugten Wickelkörpers liegt bei einem Wickel
durchmesser von 240 mm und einer gepreßten Säulenhöhe
von 955 mm bei 0,380 kg/l Wickelvolumen. Die Polyester
fäden sind texturiert und haben eine Feinheit
dtex 167 f 32x1.
Nach dem abgeschlossenen Beschickungsvorgang des Kes
sels 4 wird der Textilkörper 8 für den Naßveredelungs
prozeß vorbereitet.
Aufgrund der Dichte des Polyestermaterials von 1,38 kg/l
ergibt sich bei der Wickeldichte von 0,38 kg/l ein
Zwischenraumvolumen von 170 l. Vorbereitet wird eine
2%-ige Rotfärbung mit einem Dispersionsfarbstoff.
Da es bei der neuen Verfahrenstechnik zweckmäßig ist,
die gesamte Behandlungsflotte in einer möglichst kurzen
Zeit in dem Textilkörper 8 zu verteilen, sollte eine
geringe Anfangsfeuchte des Fasermaterials und eine
geringe Luftdichte bzw. nur eine Wasserdampfdichte
entsprechend der Behandlungsflottentemperatur vor
liegen. Zum Erreichen einer geringen Anfangsfeuchte
ist der Textilkörper 8 in einem ersten Behandlungs
schritt mit trockener Luft zu erwärmen, z.B. auf
eine Fasertemperatur von 110°C. Die Aufheizung auf
die Behandlungstemperatur geschieht mit überhitztem
Wasserdampf, wobei eine weitgehende Reduzierung des
in dem gesamten System und des in dem Textilkörper 8
vorhandenen Luftanteils zu erreichen ist. Dies er
folgt in der vorerwähnten Weise durch wechselweises
Öffnen der Ventile 21 und 35, bis der gewünschte Zu
stand erreicht ist, bei dem nahezu luftfreier Wasser
dampf in dem Gaskreislauf durch den Verdichter 18
zirkuliert. Die Zeit, bis dieser Zustand erreicht ist,
beträgt bei einer Behandlungstemperatur von 130°C
entsprechend der Fixiertemperatur des Dispersions
farbstoffes je nach den geometrischen Abmessungen
der Wickelkörper 6, der Feinheit der Fäden oder Garne,
der Garnkonstruktion oder der Wickeldichte ca. 5 Minuten.
Für die Flotte ist eine 2%-ige Rotfärbung nach folgen
dem Rezept vorgesehen:
2% handelsüblicher Dispersionsfarbstoff
0,3% Egalisierhilfsmittel auf der Basis eines hochmolekularen sulfogruppenhaltigen Polyesters
pH 4,5 mit Essigsäure und 1,5g/l Natriumacetat.
0,3% Egalisierhilfsmittel auf der Basis eines hochmolekularen sulfogruppenhaltigen Polyesters
pH 4,5 mit Essigsäure und 1,5g/l Natriumacetat.
Der Ansatz wird auf 80°C erwärmt und mit einer Menge
von ca. 150 l in den Vorratsbehälter 48 eingefüllt. Nach
Öffnen des Ventils 47 wird die in dem Behälter 48 befind
liche Flotte von der Flüssigkeitspumpe 45 angesaugt und
den Zerstäubungsdüsen 38 zugeführt, wobei die Flotte in
dem Wärmetauscher 41 auf die Fixiertemperatur von 130°C
erhitzt wird. Von dem ständig in dem Gaskreislauf zir
kulierenden Gas wird die in Gestalt feinster Tröpfchen
aus den Zerstäubungsdüsen 38 austretende Flotte in den
Wickelkörper 8 und durch diesen hindurch transportiert.
Der größte Teil der in feinen Tröpfchen vorliegenden
Flotte wird dabei unmittelbar von dem Textilkörper auf
genommen. Der Textilkörper 8 wird dadurch bei kleiner
mechanischer Belastung durch die Flotte innerhalb sehr
kurzer Zeit vollständig beladen, denn die Zwischen
räume in dem Textilkörper 8 sind luftfrei.
Auf der Abströmseite des Textilkörpers 8 anfallende
Flotte sammelt sich, soweit die Tröpfchengröße zu groß ge
worden ist und die Tröpfchen nicht mehr in der Schwebe
bleiben, in der Sammelleitung 51 oder dem Abscheider 17.
Sobald der Flottenansatz in dem Kreislauf ist,
wird das Ventil 47 geschlossen und stattdessen das
Ventil 55 bzw. das Ventil 57 geöffnet, damit die aus
dem Gas-/Aerosolkreislauf ausgeschiedene Flotte erneut
verdüst wird. Dieser Prozeßschritt hält solange an,
bis die gewünschte Baderschöpfung erreicht ist. Nach
einer zusätzlichen Fixierzeit von 10 Minuten erfolgt
der Flottenablaß bei gleichzeitiger Druckreduzierung
und Abkühlung des Textilkörpers 8, wobei die Flotten
beladung sich reduziert. Die Reinigung von den nicht
in dem Textilkörper 8 fixierten Farbstoffen sowie
zur Erreichung der geforderten Echtheit der Färbung
erfolgt durch Zuführen einer Reinigungsflotte aus dem
Behälter 59 durch Öffnen des Ventils 61 und Einschalten
der Pumpe 62. Die Temperatur dieser Reinigungsflotte
liegt bei ca. 85°C.
Die Reinigungsflotte besteht aus den üblichen Mengen
an Natronlauge, Hydrosulfit und Hilfsmitteln.
Das Umwälzen mit der ebenfalls als Aerosol vorliegen
den Reinigungsflotte dauert ca. 5 Minuten, wobei
die Temperatur der Reinigungsflotte über die beiden
Regelventile 42 und 43 an dem Wärmetauscher 41 einge
regelt wird. Nach erfolgter Reinigung wird die Rei
nigungsflotte bei ausgeschalteter Flüssigkeitspumpe
45 über das Ablaßventil 58 aus der Einrichtung 1
entfernt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, den
Anteil der im Textilkörper 8 gehaltenen Behandlungs
flotte durch Umschalten des Ventiles 11 auf Außen-/Innen
strömung weiter zu reduzieren und gleichzeitig die Dreh
zahl des Verdichters 18 zu erhöhen. Der dabei ab
gepreßte Anteil an Flotte wird in dem Flüssigkeits
abscheider 17 vor der Saugseite des Verdichters 18
entfernt.
Nach diesem Behandlungsschritt wird der Textilkörper 8
über das Flottensystem gespült, und zwar mit einem
Spülwasseransatz, z.B. mit 170 l Spülwasser von 60°C.
Das Spülwasser wird in dem Wärmetauscher 41 auf 85°C
geregelt erwärmt und über die Zerstäubungsdüsen 38
verdüst. Dabei wurde zuvor wiederum das Ventil 11
auf Innen-/Außenströmung umgeschaltet.
Nach dem Einführen des Spülwassers wird die Flüssig
keitspumpe 45 erneut stillgesetzt und das Spülwasser
über das geöffnete Ventil 58 abgelassen. Die Beseiti
gung des Spülwassers wird durch Umschalten auf die
Außen-/Innenströmung unterstützt.
Der Verfahrensschritt mit dem Spülwasseraerosol wird
noch zwei Mal wiederholt, ehe mit Weichwasser von ca.
20°C ebenfalls unter Verwendung eines Aerosols ge
spült wird. Die Zeit für einen derartigen Rapport be
trägt ca. 3 Minuten, so daß die gesamte Naßveredelung
etwa 45 Minuten in Anspruch nimmt. Der Gesamtwasser
verbrauch beträgt dabei für einen Flottenansatz zur
Färbung, einem Ansatz für die reduktive Reinigung
und für insgesamt vier Spülbäder 1020 l entsprechend
einem spezifischen Wasserverbrauch von 11,3 l/kg
Textilgut.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Kessels 3 dargestellt, mit dem es möglich ist, das
Aerosol auch in einer Außen-/Innenströmung durch den
Textilkörper 8 hindurchzuführen. Die bereits beschrie
benen Bauelemente sind mit denselben Bezugszeichen
versehen und im einzelnen nicht weiter erläutert.
Zusätzlich enthält der Kessel 3 nach Fig. 2 an jeder
Aufsteckspindel 5 ein Mantelrohr 71, das die zuge
hörige Aufsteckspindel 5 konzentrisch umgibt und an
einem Ende an dem Materialträger 4 befestigt ist.
An seinem dem Materialträger 4 abliegenden Ende erwei
tert sich ein jedes Mantelrohr 71, wie bei 72 gezeigt,
geringfügig trichterförmig und es ist fluchtend mit
jedem Mantelrohr 71 in dem Kessel 3 eine weitere
Zerstäubungsdüse 73 vorgesehen, die aus einer Ring
leitung 74 gespeist wird, die sich der jeweiligen trich
terförmigen Erweiterung 72 des Mantelrohres 71 gegen
überliegen, in dem Kessel 3 befindet.
Um einen unnötigen Aerosolverlust an den Kopfverschlüssen 7
zu verhindern, ist jeder Kopfverschluß 7 durch eine
kegelförmige Haube 75 abgedeckt, deren Spitze der
jeweils zugehörigen Zerstäubungsdüse 73 zugekehrt
ist. Die Halterung der Abdeckhauben 75 ist im einzel
nen nicht gezeigt. Das Mantelrohr 71 erzeugt um jede
aus gestapelten Spulen 6 bestehende Säule einen Ring
spalt, in den die Düsen 73 mit einem Hohlkegelstrahl
sprühen.
Um wahlweise den Satz der Zerstäubungsdüsen 38 oder
der Zerstäubungsdüsen 73 benutzen zu können, je
nachdem, ob eine Innen-/Außen- oder eine Außen-/Innen
strömung verwendet wird, ist in der Zuleitung 39
ein weiteres Absperrventil 76 vorgesehen. Außerdem
führt von der Abströmseite des Wärmetauschers 41,
dort, wo die Leitung 39 angeschlossen ist, eine
Leitung 77 zu einem Absperrventil 78, das die Ring
leitung 74 versorgt.
Entsprechend der Stellung des Ventiles 11 für die
Innen-/Außen- oder die Außen-/Innenströmung wird das
Ventil 76 geschlossen und das Ventil 78 geöffnet
bzw. umgekehrt, das Ventil 78 geschlossen und das
Ventil 76 geöffnet.
Die Verwendung des solchermaßen gestalteten Kessels 3
ist im folgenden anhand von Beispiel 2 beschrieben:
Das Textilgut entspricht im Substrat, in der Aufmachung
und in der Anordnung auf dem Materialträger 4 dem
Beispiel 1, jedoch wird anstelle des Kessels 3 aus Fig. 1
jener aus Fig. 2 verwendet.
Es wird eine Trichromie-Dispersionsfärbung durchgeführt,
mit einer Farbkombination aus Gelb, Rot und Blau, die mit
einander kombinierbar sind, um einen Grauton mit einer
Gesamtkonzentration von 1,7% zu erzielen.
Die Flotte enthält
1 g je l Dispergiermittel,
0,6% Egalisierhilfsmittel auf der Basis eines hochmolekularen sulfogruppenhaltigen Polyesters,
pH 4,5 mit Essigsäure und 1,5 g/l Natriumacetat
0,1% gelben Dispersionsfarbstoff,
0,4% roten Dispersionsfarbstoff,
1,2% blauen Dispersionsfarbstoff,
1 g je l Hilfsmittel zur Regulierung der pH-Werte (beispielsweise 55%ige Essigsäure).
0,6% Egalisierhilfsmittel auf der Basis eines hochmolekularen sulfogruppenhaltigen Polyesters,
pH 4,5 mit Essigsäure und 1,5 g/l Natriumacetat
0,1% gelben Dispersionsfarbstoff,
0,4% roten Dispersionsfarbstoff,
1,2% blauen Dispersionsfarbstoff,
1 g je l Hilfsmittel zur Regulierung der pH-Werte (beispielsweise 55%ige Essigsäure).
Die Trockenerhitzung des Textilkörpers 8 erfolgt wie im
Beispiel 1. Für die Behandlungsflotte wird ein Flotten
verhältnis von ca. 1:2 gewählt. Dies entspricht bei einem
Textilguteinsatz von 90 kg einem Behandlungsflottenvolumen
von 180 l. 150 l werden mit den angegebenen Substanzen, aus
genommen dem Farbstoffansatz in den Vorratsbe
hälter 48 eingefüllt und auf 80°C erwärmt. Anschlie
ßend wird, wie vorher, über die Flüssigkeitspumpe 45
die Flotte in den Kreislauf eingeführt, wobei sie
in dem Wärmetauscher 41 auf die Fixiertemperatur er
hitzt wird. Der durch den Verdichter 18 erzeugte Vo
lumenstrom wird über die Drehzahlregelung auf einen
Bereich eingeregelt, damit die Flottenbeladung den
vorgegebenen Wert von 85% erreicht. Da bei Erreichen
eines Sattdampfzustandes eine geringfügige Kondensat
bildung auftritt, kann über die Rücklaufleitung 54
das Verdüsen der Flotte, d.h. die Aerosolbildung,
aufrecht erhalten werden. Während der Ausgleichs
zeit für die Verteilung der Vorlaufflotte von ca. 3
Minuten wird der vordispergierte Farbstoff, anteils
mäßig auf 20 l bezogen, vorbereitet und mit Hilfe der
Dosierpumpe 62 innerhalb von 5 Minuten in dem Kreis
lauf eingespritzt. Der Gas-/Aerosolkreislauf wird
während dieser Zeit synchron mit dem Injektionsstrom
in der oben beschriebenen Weise jeweils umgeschaltet,
so daß ständig aufeinanderfolgend der Prozeß mit einer
Außen-/Innen- und einer Innen-/Außenströmung abläuft.
Die Zykluszeit beträgt 1 Minute.
Die Aufziehphase wird bei 130°C 5 Minuten lang mit
demselben Umschaltzyklus weitergeführt. Anschließend
erfolgt eine 10-minütige Fixierzeit.
Die Färbung wird anschließend, wie beim Beispiel 1,
zu Ende gebracht. Der Gesamtzeitaufwand für die Fär
bung beträgt ca. 50 Minuten.
Bei empfindlichen Wickeln kann es zweckmäßig sein, den
Textilkörper 8 mit langsamer Geschwindigkeit rotieren zu
lassen, damit er sich nicht unter dem Einfluß der Schwer
kraft ungleichmäßig verformt und auch die Flottenbeladung
in dem Wickelkörper 6 symmetrisch erhalten bleibt. Ein hier
für geeigneter Druckkessel ist in Fig. 3 gezeigt.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Druckkessel ist der Material
träger 4 über Dichtungen 81 drehbar mit der Leitung 9
bzw. der Leitung 39 verbunden. Außerdem trägt er paral
lel zu den Aufsteckspindeln 5 verlaufend eine Antriebs
welle 82, die auf der Seite des Deckels 2 abgedichtet
herausgeführt ist und auf der Außenseite des Kessels
drehfest mit einem Antriebsmotor 83 gekuppelt ist.
Außerdem sitzt auf der Antriebswelle 82, die koaxial
durch den Kessel 3 hindurchführt, die Ringleitung 74,
die über ein drehbares Anschlußstück 75 mit der Lei
tung 77 in Verbindung steht. Es wird hierdurch er
reicht, daß sich die Düsen 73 synchron mit den Auf
steckspindeln 5 bewegen und die Ausrichtung zwischen
den Zerstäubungsdüsen 73 und dem jeweiligen Mantel
rohr 71 erhalten bleibt.
Die mechanischen Kupplungen, die erforderlich sind,
um den Deckel 2 zu öffnen, sind der Übersichtlich
keit halber weggelassen.
Es wird eine 2,5%-ige Reaktivfärbung auf Baumwollgarn
Nm 50/1 vorgenommen. Auf dem Materialträger 4 befinden
sich zwölf Röhrenspindeln 5 mit einem Außendurchmesser
von 68 mm. Auf jeder Röhrenspindel 5 sind je sieben
zylindrische Spulen mit einer Länge von 6′′ auf
axial flexiblen Federdrahthülsen von 140 mm unge
preßter Spindelhöhe aufgewickelt, die auf 125 mm zu
sammengepreßt werden, so daß eine gepreßte Säulen
länge von 875 mm zuzüglich der Länge der Kopfverschlüs
se 7 vorliegt. Bei einem äußeren Spulendurchmesser
von 140 mm beträgt das Volumen der Spule 3,06 l, was
bei einem spezifischen Gewicht der Baumwolle von
1,5 kg/l bei 1,2 kg Trockengewicht ein Substratvolu
men von 0,8 l ausmacht. Damit ergibt sich das gesamte
Zwischenraumvolumen zu 2,26 l. Dieses theoretische
Volumen steht für die Flottenbeladung zur Verfügung,
wobei eine 100%-ige Auffüllung des Zwischenraumvolu
mens praktisch nicht erreicht werden kann, denn es
besteht eine Abhängigkeit zwischen der durchströmen
den Gasmenge und der Flottenbeladung. Diese beiden
Parameter verhalten sich gegenläufig. Die schon er
wähnte Umschaltung des Gas-/Aerosolstromes sowie
der Flotteneinspritzung entsprechend der Strömungs
richtung auf Außen-/Innen- bzw. Innen-/Außenströmung
unterstützt die gleichmäßige Färbung der Spulen in
allen Lagen. Die Frequenz einer solchen Umschaltung
kann wesentlich höher sein als bei Veredelungsver
fahren, bei denen das Textilgut überflutet wird. So
können bei dem neuen Verfahren Umschaltzeiten ab ca.
2 sec angewendet werden.
Für die Färbung wird eine Konstanttemperatur von 50°C
gewählt, mit folgendem Rezept:
2,5% Reaktivfarbstoff,
1 g/l Netz- und Dispergierhilfsmittel,
20 g/l Natriumchlorid,
6 ml/l Natronlauge (32,5%ig)
32,5% (38° B´).
1 g/l Netz- und Dispergierhilfsmittel,
20 g/l Natriumchlorid,
6 ml/l Natronlauge (32,5%ig)
32,5% (38° B´).
Bei einem Zwischenraumvolumen von 2,28 l je Spule liegt
bei 84 Spulen ein Zwischenraumvolumen von 190 l vor.
Eingesetzt wird eine Beladung von ca. 80% entsprechend
152 l, wobei 150 l angesetzt werden. Bei einer vorge
gebenen Gesamtbehandlungsflottenmenge von ca. 163 l
werden ca. 3,3 kg Salz benötigt. Bei einer gesättigten
Lösung von 360 g/l erfordert dies ein Volumen von ca.
9 l.
Nach dem Einfahren des Materialträgers 4 und dem Ver
schließen des Kessels 3 wird der Textilkörper 8 durch
Evakuieren vorbereitet. Hierzu wird über das Unterdruck
regelventil 29 bei geöffneten Absperrventilen 28 und 33
der Kessel 3 evakuiert, bis ein Druck von ca. 0,123 hPa
erreicht ist. Dieser Druck entspricht dem Sättigungs
druck der Behandlungsflotte bei 50° C. Nach Erreichen
des Druckes werden die Ventile 28 und 33 geschlossen,
so daß, wie vorher, das in sich geschlossene Zirkula
tionssystem vorliegt. Durch Einschalten des Verdichters
18 wird nun das vorhandene Restgas durch den Textilkör
per 8 hindurch umgewälzt. Falls dabei eine Temperatur
erhöhung eintritt, die mit einem Druckanstieg einher
geht, wird der Druck über das Ventil 29 bei geöffnetem
Ventil 28 bzw. 33 nachgeregelt. Das Evakuieren und Tempe
rieren des Textilkörpers 8 nimmt eine Zeit von ca.
5 Minuten in Anspruch.
Die Flotte mit einem Ansatzvolumen von va. 150 l wird
innerhalb einer Zeit von 5 Minuten über die Zer
stäubungsdüsen 38 bei einer Mengenrate von 2,5 l/min
in den Gaskreislauf eingespritzt. Der Verdichter 18
bleibt während dieser Zeit eingeschaltet und wälzt,
wie vorher, ständig die verdünnte Luft in dem Kreis
lauf um. Nachdem die gesamte Flotte eingegeben ist,
wird die Strömungsmenge durch Erhöhen der Drehzahl
des Verdichters 18 vergrößert. Wegen des nun ge
steigerten Volumenstromes reduziert sich die Flotten
beladung auf einen strömungsdruckabhängigen Wert,
beispielsweise um ca. 5%. Die hierdurch im Überschuß
anfallende Flotte wird über die Sammelleitung 51 und
das geöffnete Ventil 55 der Saugseite der Flüssigkeits
pumpe 55 erneut zugeführt und damit ebenfalls im Kreis
lauf gehalten. Über den Wärmetauscher 41 wird die
Flottentemperatur auf 50°C konstant geregelt, wobei,
wie vorher, im Zusammenhang mit Fig. 2 mehrfach die
Strömungsrichtung synchron mit der Einspritzrichtung
der Flotte verändert wird. Der Druck auf der Saug
seite des Verdichters 18 wird ebenfalls auf einem
konstanten Wert gehalten, und zwar im Bereich von
0,123 hPa. Es besteht somit über den Sättigungsdruck
ein thermodynamischer Gleichgewichtszustand zwischen
der Flotte und dem Gas, das in diesem Falle Luft bei
niedrigem Druck sowie Wasserdampf bei 50°C ist.
Dieser Verfahrensschritt dauert ca. fünf Minuten, wo
bei zehn Mal die Strömungsrichtung umgeschaltet wird.
Danach erfolgt die Salzdosierung aus dem Zusatzbehäl
ter 59 mit Hilfe der Dosierpumpe 62. Bei geöffnetem
Ventil 63 wird die Salzlösung mit einer Rate von 1,8 l/min
zugegeben, und zwar ebenfalls unter mehrfacher Umschal
tung der Strömungsrichtung in dem Textilkörper 8. Aus
dem Behälter 59 erfolgt schließlich auch die Alkalizugabe
in einer Menge von 0,6 ml/1 Flotte = ca. 0,975 l einer
32,5%-igen Natronlauge entsprechend 38° B´. Die Lauge
wird auf ein Volumen von 3,5 l verdünnt und der zir
kulierenden Flotte mit einer Dosierrate von 350 ml/min.
über die Pumpe 62 zugeführt. Dies entspricht einer
Dosierzeit von 10 Minuten, wobei zehn Mal die Strö
mungsrichtung in dem Textilkörper 8 umgeschaltet wird.
Danach wird für eine Zeit von 15 Minuten die Fixier
phase bei konstanter Temperatur von 50°C weiterge
führt.
Die Flüssigkeitspumpe 45 hält dabei das Einspritzen
der aus dem Aerosol ausgeschiedenen Flotte in Gang.
Zum Erreichen einer optimalen Fixierausbeute kann es
zweckmäßig sein, die Dosierzeit auf z.B. 30 Minuten
zu verlängern, so daß sich parallel hierzu die
Reaktionszeit verlängert.
Nach der Färbung werden das Ablaßventil 58 sowie das
Belüftungsventil 35 geöffnet, um bei laufendem Ver
dichter 18 die Flottenbeladung im Textilkörper 8
mittels einer Innen-/Außenströmung zu vermindern. An
schließend wird das erste Spülbad aus dem Vorrats
behälter 48 über die Düsen 38 bei eingeschalteter
Innen-/Außenströmung zerstäubt. Beim zweiten Spül
wasser wird aus dem Zusatzbehälter 59 gleichzeitig
Essigsäure zum Ansäuern zudosiert.
Das Spülwasser und der Gasstrom werden über die Wärme
tauscher 16 und 41 auf die Behandlungstemperatur von
ca. 95°C aufgeheizt. Hierdurch wird ein schnelles
Abführen des vom Spülwasser aufzunehmenden Reaktions
farbstoff-Hydrolysat bzw. der nicht von der Faser
fixierten Farbstoffe erreicht.
Die Gesamtbehandlungszeit beträgt bei dem Beispiel 3
ca. 80 Minuten bei einem Gesamtwasserverbrauch von
ca. 25 l/kg Baumwolle.
Es versteht sich, daß, um die jeweiligen Gas- und
Flüssigkeitsströme aufrechtzuerhalten, die entsprechen
den Ventile geöffnet und geschlossen werden. Um die
Beschreibung insoweit nicht unnötig zu überladen, wur
de hierauf nicht im einzelnen eingegangen. Welche
Ventile im übrigen geöffnet und geschlossen werden
müssen, ergibt sich sinngemäß aus der
Darstellung des Verfahrens sowie den einzelnen Bei
spielen.
Fig. 4 zeigt schließlich einen Kessel 3, der einen
Materialträger 4 enthält, auf dem auf beiden Seiten
Aufsteckspindeln angeordnet sind, die zu entgegen
gesetzten Enden des Kessels 3 zeigen. Im übrigen ent
spricht die Anordnung der Ausführungsform nach Fig. 2,
weshalb insoweit dieselben Bezugszeichen versehen sind.
Entsprechend der geänderten Ausführungsform des Ma
terialträgers sind zwei Ringleitungen 74 und zwei
Sätze von Zerstäubungsdüsen 73 vorgesehen.
Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Düsen
38 und 73 jeweils im Bereich der Stirnenden jedes
säulenförmigen Textilkörpers 8 angebracht. Die Düsen
sind gegenüber dem Textilkörper 8 in Ruhe. Anstelle
dieser Anordnung ist es auch möglich, die Düsen längs
der Höhenerstreckung jedes Textilkörpers 8 in einer
Linie anzuordnen und den Textilkörper 8 und die so
seitlich daneben angeordneten Düsen relativ gegen
einander zu bewegen. Auf diese Weise trifft der Aerosol
strahl gleichmäßig die gesamte Umfangsfläche des Textil
körpers 8.
Claims (18)
1. Verfahren zum Naßveredeln von Textilgut im Auszieh
verfahren, bei dem das Textilgut in der Aufmachungs
form als Wickelkörper oder im Packsystem in einem
druckdicht verschließbaren Kessel eingebracht wird,
sodann die Luft aus den Zwischenräumen in dem
Textilgut zumindest weitgehend entfernt wird und
das Textilgut im Laufe des Verfahrens mit der als
Aerosol vorliegenden Flotte durchströmt wird, da
durch gekennzeichnet, daß das Textilgut zunächst
in einen Zustand mit erhöhter Temperatur und ge
ringer Restfeuchte überführt wird, daß anschließend
oder gleichzeitig die Luft aus den Zwischenräumen
in dem Textilgut zumindest weitgehend entfernt wird, daß
nach dem Erreichen des im wesentlichen luftfreien
Zustandes das Textilgut unmittelbar mit einem gas
förmigen Medium durchströmt wird, wobei auf einer
Seite des Textilgutes ein höherer Druck entsteht
als auf der anderen Seite, und daß auf der Seite
mit dem höheren Druck das Textilgut sofort für
eine festgelegte Zeit ständig mit einem Aerosol
aus der Flotte und dem gasförmigen Medium beauf
schlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Fixiertemperaturen unter ca. 100°C der
im wesentlichen luftfreie Zustand des Textilgutes
durch Evakuieren des Kessels eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck in dem Kessel gleich dem Dampfdruck
des Wassers bei der Fixiertemperatur, höchstens
jedoch 20% darüber liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Fixiertemperaturen über ca. 100°C die
Luft in dem Textilgut durch die Zufuhr von Wasser
dampf zumindest teilweise entfernt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des Wasserdampfes der Fixier
temperatur entspricht.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dampf überhitzter Dampf ist, der auch nach
dem Durchströmen des Textilgutes überhitzt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aerosol das Textilgut abwechselnd von bei
den Seiten her durchströmt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das in der Aufma
chungsform als Wickelkörper oder im Packsystem vorlie
gende Textilgut Textilkörper bildet, die einen durch
gehenden Hohlraum enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aerosol abwechselnd in einer Außen-/Innen- und
einer Innen-/Außenströmung durch den Textilkörper zu
dem Hohlraum hin- bzw. von dem Hohlraum wegströmt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aerosol zumindest zeitlich nacheinander
die gesamte außenliegende Umfangsfläche bzw. die
gesamte innenliegende Umfangsfläche des Textil
körpers beaufschlagt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aerosol innerhalb des Kessels durch Zer
stäuben des Veredelungsmediums in unmittelbarer
Nähe des Textilgutes erzeugt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Textilgut in dem Kessel in eine langsame
Umdrehung, vorzugsweise um eine Horizontalachse
versetzt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem oder mehreren der vorhergehenden Patentan
sprüche, mit einem druckdicht verschließbaren Kes
sel (3), in dem für das Textilgut (8) ein Ma
terialträger (4) angeordnet ist, dessen Innen
raum mit einem außerhalb des Kessels (3) be
findlichen Rohrleitungssystems strömungsmäßig in
Verbindung steht, einer den Innenraum des Kessels (3)
mit dem Rohrleitungssystem verbindenden Verbin
dungsleitung (12), die in den Kessel (3) unab
hängig von dem Materialträger (4) mündet, einer
in dem Rohrleitungssystem angeordneten Umwälz
pumpe (18) zum zwangsweisen Umwälzen des Gases,
das bei in Betrieb befindlicher Umwälzpumpe (18)
entweder aus dem Innenraum des Kessels (3) durch
das Textilgut (8) in den Innenraum des Material
trägers (4) oder aus dem Innenraum des Material
trägers (4) durch das Textilgut (8) in den Innenraum
des Kessels (3) strömt, mit Einrichtungen (15, 16,
17) zum Einstellen von Temperatur und Feuchte des
in dem Rohrleitungssystem sowie in dem Kessel (3)
strömenden Gas, sowie mit einer Zerstäubungsein
richtung (38, 73), die über eine Leitung (44) mit
einer Fördereinrichtung (45) für das Veredelungs
medium verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zerstäubungseinrichtung (38, 73) sich inner
halb des Kessels (3) befindet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Zerstäubungseinrichtung (73) im Innen
raum des Kessels (3), jedoch außerhalb des Ma
terialträgers (4) und/oder innerhalb des Materialträgers
(4) bzw. innerhalb des Textilgutes (8)
angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Materialträger (4) wenigstens eine Auf
steckspindel (5) für das Textilgut (8 ) aufweist,
um die herum ein Mantelrohr (71) mit etwa der gleichen
Länge wie die Aufsteckspindel (5 ) vorgesehen ist,
daß der Innendurchmesser des Mantelrohres (71) größer
als der Außendurchmesser einer auf der Aufsteckspindel
(5) gebildeten Säule aus Textilgut (8) ist, und daß die
Zerstäubungseinrichtung (73) an dem dem Materialträger (4)
gegenüberliegenden Ende des Mantelrohres (71) in der Achs
verlängerung der Aufsteckspindeln (5) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein unmittelbar das Textilgut (8)
aufnehmendes Teil des Materialträgers (4) oder der
gesamte Materialträger (4) in dem Kessel (3)
drehbar gelagert ist und daß eine Antriebseinrich
tung (83) vorgesehen ist, durch die der Material
träger (4) in langsame Umdrehungen zu versetzen
ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß der Materialträger (4) zumindest eine
Aufsteckspindel (5) zum Aufstecken des Textilgu
tes (8) trägt, und daß die Aufsteckspindel (5)
in dem Materialträger (4) drehbar gelagert ist
und ihr eine Antriebseinrichtung zugeordnet
ist, um sie in langsame Umdrehungen zu versetzen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß in der Verbindungsleitung (44) zwischen
der Zerstäubungseinrichtung (38, 73) und der För
dereinrichtung (45) ein Wärmetauscher (41) ange
ordnet ist, durch den die zur Zerstäubung vorge
sehene Flotte wahlweise zu kühlen und/oder zu
heizen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Kessel (3) eine Sammeleinrichtung
(17, 51) für aus dem Gasstrom ausgeschiedene Flot
te aufweist, und daß die Sammeleinrichtung (17, 51)
mit der Saugseite der Fördereinrichtung (45) ver
bunden ist, um die Flotte erneut in zerstäubter
Form in den Gasstrom einzuführen.
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