EP1589141B1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn, insbesondere zum Farbfixieren - Google Patents
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- EP1589141B1 EP1589141B1 EP05011446A EP05011446A EP1589141B1 EP 1589141 B1 EP1589141 B1 EP 1589141B1 EP 05011446 A EP05011446 A EP 05011446A EP 05011446 A EP05011446 A EP 05011446A EP 1589141 B1 EP1589141 B1 EP 1589141B1
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- D06B19/0029—Fixing of chemicals, e.g. dyestuffs, on textile materials by steam
- D06B19/0035—Fixing of chemicals, e.g. dyestuffs, on textile materials by steam the textile material passing through a chamber
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- D06B23/14—Containers, e.g. vats
- D06B23/16—Containers, e.g. vats with means for introducing or removing textile materials without modifying container pressure
Definitions
- the invention relates to a device for the continuous heat treatment of a textile web, in particular for ink fixing, according to the preamble of claim 1.
- the fixation can be carried out by lingering the acted upon with dye liquor web at room temperature or the wet or dried web at higher temperatures.
- the fixing treatment is dependent on the material of the web and the applied dye.
- From the DE-A 16 35 140 is a method for the continuous dye fixation of man-made fibers in webs by a high-temperature treatment with convective heat transfer, for example on nozzle-ventilated Fixierspannrahmen known.
- a rapid heating and then a dwell treatment are carried out first.
- the web is guided in tensioning chains and during the dwell treatment over normal guide rollers.
- auxiliaries such as urea, which are added to the dye liquor needed. The aids keep the dye on drying in solution and evaporate during fixing.
- the treatment gas used is heated air.
- the use of aggressive auxiliaries, such as urea can at a Treatment of the acted upon with dye liquor web with a vapor-air mixture can be reduced or avoided.
- this fixing method requires a goods content in the dwelling unit, here a hotflue, of at least 80 m. It is therefore not economical to use for smaller amounts to be dyed (smaller amounts).
- the high vapor content of the treatment gas accelerates the heating time due to the condensability of the superheated steam, which leads to a further reduction of the required residence time.
- the treatment process leads to good fixation results, i. to a good color yield and a good color quality, which correspond to the results of the prior art.
- the drying of the moist web during the treatment with superheated steam has proven to be essential for a complete fixation with low fixing times. This is achieved by an acceleration of the fixing process, for example the reaction of the Reactive dye with native fibers, such as cotton and cellulose, explained by drying.
- the input moisture content of the web treated with dye liquor is 40 to 80% when dyeing native fibers with reactive dyestuff.
- urea For most reactive dyes, the use of urea can be dispensed with.
- the temperature of the superheated steam may preferably be 160 to 230 ° C.
- the residence time of the web in the device may be 5 to 60 seconds, preferably 10 to 30 seconds. This time is sufficient for complete fixation with good color yield and allows a device of small size.
- These methods could include a guide of the web through a hot steam filled chamber in the form of hanging loops and a meandering guidance of the web to two rows of guiding and conveying rollers, as far as it is suitable for transporting a moist, colored and unfixed web.
- the web can be brought in accordance with claim 5 with convection guided hot steam over the web directed nozzles in contact. This is at the o.g. Process without gradients possible, since due to the high steam content and possibly the high steam temperature, a rapid drying of the web and thus the dye takes place.
- Hotflue Devices with a meandering guidance of the web about two rows of rolls and directed onto the web nozzles are known to the applicant as Hotflue.
- the known devices have, like the WO 97/148 39 , a very high content and are, for example because of leaks, not suitable for operation with superheated steam.
- a further improvement of the heat transfer can be achieved if the web 6 is transported substantially flat through the treatment chamber and is brought into contact with hot steam via above and possibly below the web arranged nozzle boxes.
- nozzle-ventilated Fixierspannrahmen are for quick heating when dye fixing of man-made fibers, ie during thermosoling, from the DE-A 16 35 140 known.
- Devices of this type which are suitable for use as treatment gas superheated, are in the DE 35 11 950 namely a float dryer and a tenter dryer.
- Another device namely a usable for hot steam treatment tenter frame, is from the DE 195 46 344 known.
- Inlet slot and outlet slot of this dryer are mounted in the bottom of its housing. The web is flat except for the inlet area and the outlet area, and although horizontally, passed through the dryer.
- a generic device for continuous or semi-continuous heat treatment of a web is in the US-A-3,234,662 described.
- This device has a housing with a treatment chamber through which the web is guided. It is a recirculation device with a circulating fan and arranged above and below the web arranged nozzle boxes.
- a transporting device with rollers comprises three roller arrangements, wherein a first arrangement with a draw roller in front of the housing, a second arrangement with a dancer roller after the housing and a third arrangement with a draw roller behind it are arranged.
- the drives of the first and third arrangements are set so that the speed of the third arrangement is greater than that of the first Arrangement Due to the speed difference creates a certain longitudinal tension of the web.
- This device is not very suitable in the EP-B-1 063 337 to carry out the described method, in which a wet web charged with dye liquor is treated with superheated steam.
- the tension roller in front of the housing would affect the application of paint on the moist web and lead to quality losses.
- a continuous dryer for a tire cord fabric web with a transport device which also has three roller assemblies is from the FR-A-1 536 604 known.
- the first before the dryer and the third arranged behind the dryer roller assemblies each comprise a pair of rollers through which the web is driven.
- the second, interposed roller assembly is provided with a dancer roller.
- the object of the invention is to develop a device for the continuous heat treatment of a textile web, in particular for color fixing, according to the preamble of claim 1, which allows a treatment of the web with superheated steam in smaller amounts.
- the wet fabric web applied with the dye liquor should be fixed and dried.
- the web should be smoothed by a longitudinal tension to ensure a uniform fixing and thus a uniform color yield.
- a device for the continuous heat treatment of a textile web, in particular for ink fixing, comprising a housing, with at least one treatment chamber with a circulating air device, i. a device for guiding hot steam in the recirculation method, with a circulating air fan and arranged above and below the web nozzle boxes in each treatment chamber, with a transport device with rollers for substantially planar guidance of the web under a longitudinal tension through the treatment chamber of the housing has a vapor-tight housing.
- a circulating air device i. a device for guiding hot steam in the recirculation method, with a circulating air fan and arranged above and below the web nozzle boxes in each treatment chamber, with a transport device with rollers for substantially planar guidance of the web under a longitudinal tension through the treatment chamber of the housing has a vapor-tight housing.
- the distance to the front wall is at least 20%, preferably at least 30%, of the length of the horizontal transport path of the web through the treatment chambers.
- a roller gear may have two mutually offset rollers, one being adjustable relative to the other, for generating a longitudinal tension.
- a roller conveyor can also have two, the web in their transport plane leading rods or rollers and arranged between the two rods or rollers above or below the transport plane, perpendicular to the transport plane adjustable draw roller.
- the web is guided in the form of a loop around the tension roller and held by deflection of the tension roller perpendicular to the transport plane under longitudinal tension.
- the web is transported by the spaced apart from a front wall of the housing roller duct under a longitudinal stress, in particular from 10 to 100 N / m, through the treatment chambers.
- the distance to the front wall is at least 20%, preferably at least 30%, of the length of the horizontal transport path of the web through the treatment chambers.
- the web is only through the roller gear led, if they and thus the dye is already dried. During the drying and also during the entire fixing process, the web is pulled smoothly by the longitudinal tension, which ensures a uniform fixing and thus a uniform color yield.
- a guide of the web through a roller gear is also a simple transport method, which allows, for example, compared to a tension chain guide, easier inputs and outputs in the treatment chamber.
- the roller passage according to claim 2 is arranged in each case in the region in which the two treatment chambers abut one another, d. H. the distance to the front wall is about 50% of the length of the horizontal transport path of the web through the treatment chambers.
- the treatment chambers are also called fields and the areas between the treatment chambers field shocks.
- the roller gear on two guide rollers and a vertically adjustable draw roller wherein the guide rollers are arranged one behind the other and the tension roller in the middle below the guide rollers.
- a draw roller which is simultaneously formed as an alignment roller according to claim 4, saves additional means for aligning the web.
- the device according to the invention in front of and behind the housing each have a lock.
- the locks extend from the floor to the transport plane of the web and have near the bottom and at the level of the transport plane guide rollers.
- the locks are divided into a lower, downwardly open prechamber and another main chamber arranged above.
- Intake channels or suction boxes can be connected to the antechambers.
- Compared to those from the DE-A 195 46 344 known inlet and outlet slots with suction boxes is prevented by the separate locks with pre-chamber and suction devices the penetration of air and thus condensation of steam to water safer.
- One from the DE 198 58 839 Known lock in which steam is blown onto the web in front of the inlet slot of the housing is less suitable for fixing dye because of the risk of color gradients.
- FIG. 1 shows a system for dyeing with a device according to the invention for fixing inks.
- FIG. 2 shows an inlet lock, a first treatment chamber and a roller passage of the device.
- a plant for dyeing a textile web 1, for example made of cotton or cellulose with reactive dye has a goods storage 2, a feed device 3, a dyeing device 4, an aisle 5, a device for ink fixation 6, another supply device 7 and a arranged one behind the other in the transport direction another goods storage 8.
- the front goods storage 2 as a container
- the dyeing device 4 as a padder
- the rear goods storage 8 as a winding roller
- the feeders 3, 7 as a gallows.
- the device for color fixing 6 has an entrance lock 9, a vapor-tight, heat-insulated housing 10 and an exit lock 11.
- the housing 10 comprises at least one, preferably two to five, here two, modular-like lined-up treatment chambers 12, 13. By the treatment chambers 12, 13, the interior of the housing 10 is divided into two successively arranged fields.
- the housing 10 is not divided and includes all treatment chambers 12, 13th
- each of the treatment chambers 12, 13 is a recirculation device, i. a device for guiding superheated steam in a circuit, also called recirculation method, arranged with a circulating air fan 14, a heater not shown in Figure 2 and with nozzle boxes 15 with targeting the web 1 nozzle openings.
- a recirculation device i. a device for guiding superheated steam in a circuit, also called recirculation method, arranged with a circulating air fan 14, a heater not shown in Figure 2 and with nozzle boxes 15 with targeting the web 1 nozzle openings.
- a treatment chamber 12, 13 several, e.g. two each above and below the web 1 to be arranged across the web 1 extending nozzle boxes 15.
- the nozzle openings are preferably formed as slots.
- a transport device has, in addition to guide rollers 16, 17 in the entrance lock 9 and guide rollers 18, 19, 20 in and behind the exit lock 11 in the region in which the two treatment chambers 12, 13 abut, a roller conveyor with two guide rollers 21, 22 and a tension roller 23rd on.
- the roller gear is thus arranged on the half of the transport path of the web 1 from the inlet slot 27 in the front wall 26 to the outlet slot 29 in the rear wall 28.
- the two guide rollers 21, 22 are the same size and arranged one behind the other at a height.
- the arrangement of the guide rollers 21, 22, the last guide roller 17 of the entrance lock 9 and the first guide roller 18 of the exit lock 11 is such that the transport plane of the web 1 in the treatment chambers 12, 13 is flat and horizontal.
- the tension roller 23 is arranged vertically adjustable in the middle, below the guide rollers 21, 22. It is also used as an alignment roller, i. adjustable in a plane passing through its axis parallel to the transport plane, formed.
- the height adjustability of the draw roller 23 is indicated by the arrows 24 and the alignability by the arrows 25.
- the draw roller 23 is also connected to a drive, not shown.
- the housing 10 has an inlet slot 27 on a front wall 26 of the first treatment chamber 12 and an outlet slot 29 on a rear wall 28 of the last treatment chamber 13, through which the material web 1 is guided into or out of the housing 10.
- the entrance lock 9 has a parallel to the front wall 26 extending, in the vicinity of a lower edge 30 to above the inlet slot 27 extending front plate 31, a ceiling plate 32 and two side plates, not shown.
- the sheets 31, 32 of the entrance lock 9 are vapor-tight with each other and connected to the front wall 26.
- the entrance lock 9 is subdivided into an upper main chamber 36 and a lower prechamber 37 by intermediate plates 33, 34 which extend from the front plate 31 and from the front wall 26 into the interior of the entrance lock 9 and leave therebetween a gap 35 for the web 1.
- the pre-chamber 37 is open at the bottom.
- a suction device in this example connected to a fan, not shown suction channel 38 is connected.
- suction boxes 39 to which the suction channel 38 is connected, are located in the prechamber 37.
- the first guide roller 16 of the transport device is located below the prechamber 37 and the second, i.e. the first guide roller 16 of the transport device.
- the exit lock 11 is constructed analogously to the entrance lock 9.
- the first and second guide rollers 18, 19 are arranged analogously to those of the entrance lock 9 and the third guide roller 20 behind the second one behind the exit lock 11.
- the web 1 is scavenged from the goods storage 2 via the feed device 3 designed as a gallows and fed through the dyeing device 4 designed as a padder and the aisle 5 of the device 6 for fixing the dye.
- the web 1 is to the guide roller 16 of the transport device from below into the prechamber 37 of the entrance lock 9 through the prechamber 37 and through the gap 35 into the main chamber 36 and the guide roller 17 through the inlet slot 27 into the first treatment chamber 12 of the device. 6 transported.
- the transport of the web 1 through the treatment chambers 12, 13 takes place through the roller gear arranged between the first and second treatment chambers 12, 13 in a horizontal plane and under a longitudinal tension of 10 to 100 N / m.
- the web 1 is meander-shaped, one behind the other and around the guide roller 21, the driven tension roller 23 and the guide roller 22 around.
- the desired longitudinal tension is achieved by adjusting the height of the Pull roller 23 is set.
- Optionally occurring shifts of the web 1 are compensated by adjusting the tension roller 23, by an angular displacement of the axis of the tension roller 23 parallel to the transport plane.
- the web 1 leaves the device 6, through the exit slot 29 and the exit lock 11. It is fed via a designed as gallows supply device 7 designed as a winding roll goods storage 8.
- the web speed is for example 40 m / min.
- the web 1 is charged with dye liquor.
- the aisle 5 is a homogenization of the dye liquor on the web 1 instead.
- the moist web 1 is, while it is transported to the roller course just by the treatment chamber 12, 13 of the device 6, applied via the above and below the web 1 arranged nozzle boxes 15 directed toward the web 1 nozzle openings with superheated steam.
- the nozzle pressure is 200 to 1000 PA and the heat transfer capacity about 240 W / m 2 .
- the temperature of the superheated steam is 160 to 230 ° C and the residence time of the web 1 in the treatment chambers 12, 13 5 to 60 seconds, preferably 10 to 30 seconds.
- the residual moisture of the web 1 when leaving the housing 10 is about or less than the equilibrium moisture content under normal conditions, ie less than or equal to about 10%.
- the steam content preferably between 95 and 100% by volume, is maintained by varying the amount of extracted treatment gas via the suction channels 38 of the antechambers 37 of the inlet and outlet locks 9, 11. A regulation of a certain residual moisture of the web is not necessary.
- a fabric web 1 of cotton (BG) with a fabric weight of 80 g / m 2 applied with dye liquor of a reactive dye without urea is transported through the device 6 at a web speed of 40 m / min.
- the temperature of the pure hot steam is 180 ° C.
- the nozzle pressure at the nozzle openings of the nozzle boxes 15 is 700 PA.
- Even after a residence time of 5 seconds the majority of the dye has reacted with the fibers of the web 1 and is fixed. After another 5 seconds, the web 1 is completely dried and the remaining part of the dye is fixed.
- the input moisture of about 80% is reduced in the device 6 to a value less than 10%.
- the total residence time of the web 1 in the device 6 is 10 seconds.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn, insbesondere zum Farbfixieren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Beim Färben ist es notwendig, den auf die textile Warenbahn aufgebrachten Farbstoff zu fixieren. Die Fixierung kann durch Verweilen der mit Farbflotte beaufschlagten Warenbahn bei Raumtemperatur oder der feuchten oder getrockneten Warenbahn bei höheren Temperaturen erfolgen. Die Fixierbehandlung ist vom Material der Warenbahn und dem aufgebrachten Farbstoff abhängig.
- Beim Färben von Chemiefasern mit Dispersionsfarbstoffen ist es z.B. bekannt, die mit Farbflotte beaufschlagte Warenbahn zunächst zu trocknen und anschließend den Farbstoff bei höherer Temperatur auf der Warenbahn zu fixieren.
- Aus der
DE-A 16 35 140 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Farbfixierung von Chemiefasern in Warenbahnen durch eine Hochtemperaturbehandlung mit konvektivem Wärmeübergang, beispielsweise auf düsenbelüfteten Fixierspannrahmen, bekannt. Zur Vergleichmäßigung des Fixiereffektes wird zunächst eine Schnellaufheizung und anschließend eine Verweilbehandlung durchgeführt. Während der Schnellaufheizung wird die Warenbahn in Spannketten und während der Verweilbehandlung über normale Führungswalzen geführt. - Beim Färben von Baumwolle oder Zellulose mit Reaktivfarbstoffen ist es z.B. bekannt, die mit Farbflotte beaufschlagte Warenbahn zunächst zu trocknen und anschließend den Farbstoff bei höherer Temperatur mit den Fasern der Warenbahn reagieren zu lassen. Dazu werden Hilfsmittel wie Harnstoff, die der Farbflotte beigemischt werden, benötigt. Die Hilfsmittel halten den Farbstoff beim Trocknen in Lösung und verdunsten beim Fixieren. Als Behandlungsgas wird erwärmte Luft eingesetzt. Der Einsatz aggressiver Hilfsmittel, wie Harnstoff, kann bei einer Behandlung der mit Farbflotte beaufschlagten Warenbahn mit einem Dampf-Luftgemisch reduziert oder vermieden werden.
- Aus der
EP-A 0 864 683 ist bekannt, einen Warenstrang aus celluloser Rundstrick- oder Rundwirkware mit wässriger Farbflotte eines faserreaktiven Farbstoffes bei einer Temperatur von 20 bis 25° C zu imprägnieren, abzuquetschen und ohne Zwischentrocknung in einem ungesättigten Wasserdampf-Luftgemisch, mit 10 bis 80 Vol.-% Wasserdampf, einer Temperatur von 100 bis 160° C und bei einer sich einstellenden Naßtemperatur der feuchten Ware zwischen 50 und 95° C zu fixieren. Die Ware wird mit einer Geschwindigkeit geführt, die über die gemessene Restfeuchte der Ware nach Austritt aus der Fixiervorrichtung geregelt wird. Die Restfeuchte beträgt 10 bis 25 Gew.-% bezogen auf das Warengewicht. - Aus der
WO 97/14 839 - Bei einem under
EP-B-1063337 beschriebenen Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn wird die mit Farbflotte beaufschlagte, feuchte Warenbahn durch mindestens eine Behandlungskammer transportiert und in den Behandlungskammern mit einem Behandlungsgas, das im wesentlichen aus Heißdampf besteht, in Kontakt gebracht. Dabei wird im Behandlungsgas ein Dampfgehalt von mindestens 80 Vol.-%, vorzugsweise von 95 bis 100 Vol.-%, d.h. nahezu reiner Heißdampf, eingestellt. Die Temperatur des Heißdampfes beträgt 105 bis 230° C. Der Heißdampf wird dabei in Form von überhitztem Wasserdampf bei etwa Atmosphärendruck eingesetzt. - Bei einem höheren Dampfgehalt sind höhere Temperaturen der Warenbahn bei der Wärmebehandlung erreichbar; insbesondere steigt bei reinem Heißdampf die Warenbahntemperatur bis auf etwa 100° C. Die höhere Warenbahntemperatur beschleunigt die Reaktion des Farbstoffes mit den Fasern beim Fixieren von Reaktivfarbstoff auf Baumwolle oder Zellulose. Dies führt zu geringeren Fixierzeiten, entsprechend geringeren Verweilzeiten in einer Behandlungsvorrichtung und ermöglicht damit kleinere Vorrichtungen.
- Der hohe Dampfgehalt des Behandlungsgases beschleunigt aufgrund der Kondensationsfähigkeit des Heißdampfes die Aufheizzeit, was zu einer weiteren Reduzierung der benötigten Verweilzeit führt.
- Überraschenderweise führt das Behandlungsverfahren trotz des hohen Dampfgehaltes und der hohen Warentemperatur, und damit der verstärkten Trocknung, zu guten Fixierergebnissen, d.h. zu einer guten Farbausbeute und einer guten Farbqualität, die den Ergebnissen des Standes der Technik entsprechen.
- Die Trocknung der feuchten Warenbahn während der Behandlung mit Heißdampf hat sich als wesentlich für eine vollständige Fixierung bei geringen Fixierzeiten herausgestellt. Dies wird durch eine Beschleunigung des Fixiervorgangs, zum Beispiel der Reaktion des Reaktivfarbstoffes mit nativen Fasern, wie Baumwolle und Zellulose, durch die Trocknung erklärt.
- Die Eingangsfeuchte der mit Farbflotte beaufschlagten Warenbahn beträgt beim Färben von nativen Fasern mit Reaktivfarbstoff 40 bis 80%.
- Für die meisten Reativfarbstoffe kann auf den Einsatz von Harnstoff verzichtet werden.
- Die Temperatur des Heißdampfes kann vorzugsweise 160 bis 230° C betragen. Je höher die Temperatur des Behandlungsgases und damit je höher die Temperaturdifferenz zwischen Behandlungsgas und Warenbahn, desto größer ist der Wärmeübergang und desto schneller die Aufheizzeit der Warenbahn und die Trocknung der Warenbahn.
- Die Verweilzeit der Warenbahn in der Vorrichtung kann 5 bis 60 Sekunden, vorzugsweise 10 bis 30 Sekunden, betragen. Diese Zeit reicht zur vollständigen Fixierung mit guter Farbausbeute aus und ermöglicht eine Vorrichtung kleiner Baugröße.
- Überraschenderweise wurde festgestellt, daß bei dem Verfahren optimale Fixierergebnisse auch mit einer Restfeuchte der Warenbahn kleiner oder gleich der Gleichgewichtsfeuchte unter Normalbedingungen, d.h. bei etwa 10% Feuchte bezogen auf das Gewicht der Warenbahn bei Zellulose und etwa 8 % Feuchte bei Baumwolle, erzielt werden. Dies wird durch die schon erwähnte beschleunigende Wirkung der Trocknung für das Farbfixieren erklärt. Eine Regelung der Restfeuchte der Warenbahn in der Vorrichtung ist nicht notwendig.
- Prinzipiell sind alle Verfahren, bei denen die Warenbahn mit Heißdampf in Kontakt gebracht wird, zum Einsatz für ein o.g. Verfahren geeignet.
- Zu diesen Verfahren könnte eine Führung der Warenbahn durch eine mit Heißdampf gefüllte Kammer in Form von Hängeschleifen und eine mäanderförmige Führung der Warenbahn um zwei Reihen von Leit- und Förderwalzen gehören, soweit sie zum Transport einer feuchten, gefärbten und unfixierten Warenbahn geeignet ist.
- Zur Verbesserung des Wärmeüberganges vom Heißdampf auf die Warenbahn und damit der Reduzierung der Verweilzeit kann die Warenbahn gemäß Anspruch 5 mit im Umluftverfahren geführtem Heißdampf über auf die Warenbahn gerichtete Düsen in Kontakt gebracht werden. Dies ist bei dem o.g. Verfahren ohne Farbverläufe möglich, da aufgrund des hohen Dampfgehaltes und ggf. der hohen Dampftemperatur ein schnelles Antrocknen der Warenbahn und damit des Farbstoffes erfolgt.
- Vorrichtungen mit einer mäanderförmigen Führung der Warenbahn um zwei Reihen von Walzen und auf die Warenbahn gerichteten Düsen sind der Anmelderin als Hotflue bekannt. Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch, wie die der
WO 97/148 39 - Eine weitere Verbesserung des Wärmeüberganges kann erreicht werden, wenn die Warenbahn 6 im wesentlichen eben durch die Behandlungskammer transportiert wird und über oberhalb und ggf. unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen mit Heißdampf in Kontakt gebracht wird.
- Vorrichtungen, in denen die Warenbahn eben hindurchtransportiert und über Düsenkästen mit Behandlungsgas in Kontakt gebracht wird, nämlich düsenbelüftete Fixierspannrahmen, sind zur Schnellaufheizung beim Farbfixieren von Chemiefasern, d.h. beim Thermosolieren, aus der
DE-A 16 35 140 bekannt. - Vorrichtungen dieser Art, die geeignet sind als Behandlungsgas Heißdampf einzusetzen, sind in der
DE 35 11 950 , nämlich ein Schwebetrockner und ein Spannrahmentrockner, beschrieben. - Bei einer schwebenden Führung der Warenbahn in einem Schwebetrockner ist die Gefahr der Entstehung welliger Abschnitte der Warenbahn, die beim Fixieren zu Farbverläufen führen können, groß. Spannketten haben beim Farbfixieren den Nachteil, dass sie Randmarkierungen verursachen.
- Eine weitere, Vorrichtung, nämlich ein zur Heißdampfbehandlung einsetzbarer Spannrahmentrockner, ist aus der
DE 195 46 344 bekannt. Einlaufschlitz und Auslaufschlitz dieses Trockners sind im Boden seines Gehäuses angebracht. Die Warenbahn wird dabei bis auf den Einlaufbereich und den Auslaufbereich eben, und zwar horizontal, durch den Trockner geführt. - Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Wärmebehandlung einer Warenbahn ist in der
US-A-3 234 662 beschrieben. Diese Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer Behandlungskammer auf, durch die die Warenbahn geführt ist. Es ist eine Umlufteinrichtung mit einem Umluftventilator und oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen vorgesehen. Eine Transportvorrichtung mit Walzen umfasst drei Walzenanordnungen, wobei eine erste Anordnung mit einer Zugwalze vor dem Gehäuse, eine zweite Anordnung mit einer Tänzerwalze nach dem Gehäuse und eine dritte Anordnung mit einer Zugwalze dahinter angeordnet sind. Die Antriebe der ersten und dritten Anordnungen sind so eingestellt, dass die Geschwindigkeit der dritten Anordnung größer ist, als die der ersten Anordnung Durch die Geschwindigkeitsdifferenz entsteht eine bestimmte Längsspannung der Warenbahn. - Diese Vorrichtung ist wenig geeignet, ein in der
EP-B-1 063 337 beschriebenes Verfahren durchzuführen, bei dem eine mit Farbflotte beaufschlagte, feuchte Warenbahn mit Heißdampf behandelt wird. Bei einer Anordnung zweier Zugwalzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vor und nach einem Gehäuse würde die Zugwalze vor dem Gehäuse den Farbauftrag auf der feuchten Warenbahn beeinträchtigen und zu Qualitätseinbußen führen. - Ein Durchlauftrockner für eine Reifenkordgewebebahn mit einer Transportvorrichtung, die ebenfalls drei Walzenanordnungen aufweist, ist aus der
FR-A- 1 536 604 - Eine weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zum Farbfixieren einer Warenbahn aus der
FR-A- 1 090 013 - Aus der
DE-A- 2908345 ist ein Dämpfer bekannt, bei dem die Ware in einer Kolonne mit parallelen Umlenkwalzen gespeichert ist. Dies ist ein typischer Dämpfer mit einem hohen Wareninhalt, der für die Behandlung kleiner Metragen nicht wirtschaftlich eingesetzt werden kann. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn, insbesondere zum Farbfixieren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu entwickeln, die eine Behandlung der Warenbahn mit Heißdampf in kleineren Metragen ermöglicht. Bei der Behandlung soll die mit Farbflotte beaufschlagte, feuchte Warenbahn fixiert und getrocknet werden. Während der Behandlung soll die Warenbahn durch eine Längsspannung glatt gezogen werden, um ein gleichmäßiges Fixieren und damit eine gleichmäßige Farbausbeute zu gewährleisten.
- Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn insbesondere zum Farbfixieren, mit einem Gehäuse, mit mindestens einer Behandlungskammer mit einer Umluftvorrichtung, d.h. einer Vorrichtung zum Führen von Heißdampf im Umluftverfahren, mit einem Umluftventilator und oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen in jeder Behandlungskammer, mit einer Transportvorrichtung mit Walzen zur im wesentlichen ebenen Führung der Warenbahn unter einer Längsspannung durch die Behandlungskammer des Gehäuses weist ein dampfdichtes Gehäuse auf.
- Sie weist als wesentlichen Teil der Transportvorrichtung mindestens einen zur vorherigen Trocknung der Warenbahn mit Abstand zu einer Vorderwand des Gehäuses angeordneten Walzengang auf. Der Abstand zur Vorderwand beträgt mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30 %, der Länge des horizontalen Transportweges der Warenbahn durch die Behandlungskammern.
- Ein Walzengang kann zwei zueinander versetzte Walzen aufweisen, wobei eine relativ zur anderen, zur Erzeugung einer Längsspannung verstellbar ist.
- Ein Walzengang kann auch zwei, die Warenbahn in ihrer Transportierebene führende Stangen oder Walzen und eine zwischen den beiden Stangen bzw. Walzen oberhalb oder unterhalb der Transportierebene angeordnete, senkrecht zur Transportierebene verstellbare Zugwalze aufweisen. In diesem Fall wird die Warenbahn in Form einer Schleife um die Zugwalze herumgeführt und durch Auslenkung der Zugwalze senkrecht zur Transportierebene unter Längsspannung gehalten.
- Die Warenbahn wird mittels des mit Abstand zu einer Vorderwand des Gehäuses angeordneten Walzengangs unter einer Längsspannung, insbesondere von 10 bis 100 N /m, durch die Behandlungskammern transportiert. Der Abstand zur Vorderwand beträgt mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, der Länge des horizontalen Transportweges der Warenbahn durch die Behandlungskammern. Dabei wird die Warenbahn erst durch den Walzengang geführt, wenn sie und damit der Farbstoff bereits angetrocknet ist. Während des Antrocknens und auch während des gesamten Fixiervorganges wird die Warenbahn durch die Längsspannung glatt gezogen, was ein gleichmäßiges Fixieren und damit eine gleichmäßige Farbausbeute gewährleistet. Eine Führung der Warenbahn durch einen Walzengang ist darüber hinaus ein einfaches Transportierverfahren, das z.B. verglichen mit einer Spannkettenführung, einfachere Ein- und Ausgänge in die Behandlungskammer ermöglicht.
- Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mindestens zwei hintereinander angeordneten Behandlungskammern ist der Walzengang gemäß Anspruch 2 jeweils im Bereich, in dem die beiden Behandlungskammern aneinander stoßen, angeordnet, d. h. der Abstand zur Vorderwand beträgt etwa 50% der Länge des horizontalen Transportweges der Warenbahn durch die Behandlungskammern. Die Behandlungskammern werden auch Felder und die Bereiche zwischen den Behandlungskammern Feldstöße genannt.
- Gemäß Anspruch 3 weist der Walzengang zwei Leitwalzen und eine vertikal verstellbare Zugwalze auf, wobei die Leitwalzen dicht hintereinander und die Zugwalze in der Mitte unterhalb der Leitwalzen angeordnet sind. Diese Anordnung der Leitwalzen und Zugwalzen ermöglicht einen schmalen Stoßbereich der Behandlungskammer, d.h. der Bereich oder die Bereiche, in denen keine Düsenkästen angeordnet sind, können klein gehalten werden.
- Eine Zugwalze, die gemäß Anspruch 4 gleichzeitig als Ausrichtwalze ausgebildet ist, erspart zusätzliche Mittel zum Ausrichten der Warenbahn.
- Gemäß Anspruch 5 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung vor und hinter dem Gehäuse jeweils eine Schleuse auf. Die Schleusen erstrecken sich vom Boden bis über die Transportebene der Warenbahn und weisen in Bodennähe und auf Höhe der Transportebene Umlenkwalzen auf. Die Schleusen sind in eine untere, nach unten offene Vorkammer und eine weitere darüber angeordnete Hauptkammer unterteilt. An die Vorkammern können Saugkanäle oder Saugkästen angeschlossen sein. Im Vergleich zu den aus der
DE-A 195 46 344 bekannten Einlauf- und Auslaufschlitzen mit Saugkästen wird durch die separaten Schleusen mit Vorkammer und Absaugeinrichtungen das Eindringen von Luft und damit Kondensation von Dampf zu Wasser sicherer verhindert. Eine aus derDE 198 58 839 bekannte Schleuse, in der vor dem Einlaufschlitz des Gehäuses Dampf auf die Warenbahn aufgeblasen wird, ist zum Fixieren von Farbstoff wegen der Gefahr von Farbverläufen weniger geeignet. - Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels weiter erläutert. Figur 1 zeigt eine Anlage zum Färben mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Farbfixieren. In Figur 2 ist eine Eingangsschleuse, eine erste Behandlungskammer und ein Walzengang der Vorrichtung dargestellt.
- Eine Anlage zum Färben einer textilen Warenbahn 1, z.B. aus Baumwolle oder Zellulose mit Reaktivfarbstoff, weist in Transportrichtung hintereinander angeordnet einen Warenspeicher 2, eine Zufuhrvorrichtung 3, eine Färbevorrichtung 4, einen Luftgang 5, eine Vorrichtung zum Farbfixieren 6, eine weitere Zufuhrvorrichtung 7 und einen weiteren Warenspeicher 8 auf. In diesem Beispiel sind der vordere Warenspeicher 2 als Behälter, die Färbevorrichtung 4 als Foulard, der hintere Warenspeicher 8 als Wickelwalze und die Zufuhrvorrichtungen 3, 7 als Galgen ausgebildet. Die Vorrichtung zum Farbfixieren 6 weist eine Eingangsschleuse 9, ein dampfdichtes, wärmeisoliertes Gehäuse 10 und eine Ausgangsschleuse 11 auf. Das Gehäuse 10 umfaßt mindestens eine, vorzugsweise zwei bis fünf, hier zwei, baukastenartige aneinandergereihte Behandlungskammern 12, 13. Durch die Behandlungskammern 12, 13 ist das Innere des Gehäuses 10 in zwei, hintereinander angeordnete Felder unterteilt. Das Gehäuse 10 ist nicht unterteilt und umfaßt alle Behandlungskammern 12, 13.
- In jeder der Behandlungskammern 12, 13 ist eine Umluftvorrichtung, d.h. eine Vorrichtung zum Führen von Heißdampf in einem Kreislauf, auch Umluftverfahren genannt, mit einem Umluftventilator 14, einer in Figur 2 nicht dargestellten Heizeinrichtung und mit Düsenkästen 15 mit auf die Warenbahn 1 zielenden Düsenöffnungen angeordnet. In einer Behandlungskammer 12, 13 können mehrere, z.B. jeweils zwei oberhalb und unterhalb der Warenbahn 1 sich quer über die Warenbahn 1 erstreckende Düsenkästen 15 angeordnet sein. Die Düsenöffnungen sind bevorzugt als Schlitze ausgebildet.
- Eine Transportvorrichtung weist neben Führungswalzen 16, 17 in der Eingangsschleuse 9 und Führungswalzen 18, 19, 20 in und hinter der Ausgangsschleuse 11 im Bereich, in dem die beiden Behandlungskammern 12, 13 aneinanderstoßen, einen Walzengang mit zwei Leitwalzen 21, 22 und einer Zugwalze 23 auf. Der Walzengang ist damit auf der Hälfte des Transportweges der Warenbahn 1 von Einlaufschlitz 27 in der Vorderwand 26 zum Auslaufschlitz 29 in der Hinterwand 28 angeordnet. Dabei sind die beiden Leitwalzen 21, 22 gleich groß und dicht hintereinander auf einer Höhe angeordnet. Die Anordnung der Leitwalzen 21, 22, der letzten Führungswalze 17 der Eingangsschleuse 9 und der ersten Führungswalze 18 der Ausgangsschleuse 11 ist so, daß die Transportebene der Warenbahn 1 in den Behandlungskammern 12, 13 eben und horizontal ist.
- Die Zugwalze 23 ist in der Mitte, unterhalb der Leitwalzen 21, 22 höhenverstellbar angeordnet. Sie ist gleichzeitig als Ausrichtwalze, d.h. in einer durch ihre Achse gehenden Ebene parallel zur Transportebene verstellbar, ausgebildet. Die Höhenverstellbarkeit der Zugwalze 23 ist durch die Pfeile 24 und die Ausrichtbarkeit durch die Pfeile 25 angedeutet. Die Zugwalze 23 ist außerdem mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden.
- Das Gehäuse 10 weist an einer Vorderwand 26 der ersten Behandlungskammer 12 einen Einlaufschlitz 27 und an einer Hinterwand 28 der letzten Behandlungskammer 13 einen Auslaufschlitz 29 auf, durch die die Warenbahn 1 in das Gehäuse 10 bzw. aus ihm herausgeführt ist.
- Die Eingangsschleuse 9 weist ein parallel zur Vorderwand 26 verlaufendes, sich in der Nähe einer unteren Kante 30 bis oberhalb des Einlaufschlitzes 27 erstreckendes Vorderblech 31, ein Deckenblech 32 und zwei nicht dargestellte Seitenbleche auf. Die Bleche 31, 32 der Eingangsschleuse 9 sind dampfdicht miteinander und mit der Vorderwand 26 verbunden. Die Eingangsschleuse 9 ist durch Zwischenbleche 33, 34, die sich vom Vorderblech 31 und von der Vorderwand 26 ins Innere der Eingangsschleuse 9 erstrecken und zwischen sich einen Spalt 35 für die Warenbahn 1 freilassen, in eine obere Hauptkammer 36 und eine untere Vorkammer 37 unterteilt. Die Vorkammer 37 ist nach unten offen. An die Vorkammer 37 ist eine Absaugeinrichtung, in diesem Beispiel ein mit einem nicht dargestellten Ventilator verbundenem Absaugkanal 38 angeschlossen. Gegebenenfalls befinden sich, wie in diesem Beispiel, Saugkästen 39, an die der Saugkanal 38 angeschlossen ist, in der Vorkammer 37. Die erste Führungswalze 16 der Transportvorrichtung befindet sich unterhalb der Vorkammer 37 und die zweite, d.h. letzte Führungswalze 17 vor dem Einlaufschlitz 27.
- Die Ausgangsschleuse 11 ist analog zur Eingangsschleuse 9 aufgebaut. Die erste und zweite Führungswalze 18,19 sind analog zu denen der Eingangsschleuse 9 und die dritte Führungswalze 20 hinter der zweiten hinter der Ausgangsschleuse 11 angeordnet.
- Zum Färben wird die Warenbahn 1 aus dem Warenspeicher 2 über die als Galgen ausgebildete Zufuhrvorrichtung 3 abgetafelt und durch die als Foulard ausgebildete Färbevorrichtung 4 und den Luftgang 5 der Vorrichtung 6 zum Farbfixieren zugeführt.
- Die Warenbahn 1 wird dazu um die Führungswalze 16 der Transportvorrichtung von unten in die Vorkammer 37 der Eingangsschleuse 9 durch die Vorkammer 37 und durch den Spalt 35 in die Hauptkammer 36 und um die Führungswalze 17 durch den Einlaufschlitz 27 in die erste Behandlungskammer 12 der Vorrichtung 6 transportiert. Der Transport der Warenbahn 1 durch die Behandlungskammern 12, 13 erfolgt durch den zwischen der ersten und zweiten Behandlungskammer 12, 13 angeordneten Walzengang in einer horizontalen Ebene und unter einer Längsspannung von 10 bis 100 N/m. Im Walzengang wird die Warenbahn 1 mäanderförmig, hintereinander und um die Leitwalze 21, die angetriebene Zugwalze 23 und die Leitwalze 22 herumgeführt. Die gewünschte Längsspannung wird durch Höhenverstellung der Zugwalze 23 eingestellt. Gegebenenfalls auftretende Verschiebungen der Warenbahn 1 werden durch Verstellen der Zugwalze 23, und zwar durch eine Winkelverstellung der Achse der Zugwalze 23 parallel zur Transportebene, ausgeglichen.
Die Warenbahn 1 verläßt die Vorrichtung 6, durch den Ausgangsschlitz 29 und die Ausgangsschleuse 11. Sie wird über eine als Galgen ausgebildete Zufuhrvorrichtung 7 dem als Wickelwalze ausgebildeten Warenspeicher 8 zugeführt. Die Warenbahngeschwindigkeit beträgt z.B. 40 m/min. - In der Färbevorrichtung 4 wird die Warenbahn 1 mit Farbflotte beaufschlagt. Im Luftgang 5 findet eine Vergleichmäßigung der Farbflotte auf der Warenbahn 1 statt.
- Die feuchte Warenbahn 1 wird, während sie bis auf den Walzengang eben durch die Behandlungskammer 12, 13 der Vorrichtung 6 transportiert wird, über die oberhalb und unterhalb der Warenbahn 1 angeordneten Düsenkästen 15 mit auf die Warenbahn 1 gerichteten Düsenöffnungen mit Heißdampf beaufschlagt. Der Düsendruck beträgt 200 bis 1000 PA und die Wärmeübergangsleistung etwa 240 W/m2.
- Die Temperatur des Heißdampfes beträgt 160 bis 230° C und die Verweilzeit der Warenbahn 1 in den Behandlungskammern 12, 13 5 bis 60 Sekunden, bevorzugt 10 bis 30 Sekunden. Die Restfeuchte der Warenbahn 1 beim Verlassen des Gehäuses 10 beträgt etwa oder weniger als die Gleichgewichtsfeuchte unter Normalbedingungen, d.h. kleiner oder etwa gleich 10 %. In den Behandlungskammern 12, 13 und in den Hauptkammern 36 der Eingangs- und Ausgangsschleuse 9, 11 wird ein leichter Überdruck aufrechterhalten. Der Dampfgehalt, bevorzugt zwischen 95 und 100 Vol.-%, wird durch Verändern der Menge abgesaugtem Behandlungsgases über die Absaugkanäle 38 der Vorkammern 37 der Eingangs- und Ausgangsschleusen 9, 11 aufrecht erhalten. Eine Regelung einer bestimmten Restfeuchte der Warenbahn ist nicht notwendig.
- Eine mit Farbflotte eines Reaktivfarbstoffes ohne Harnstoff beaufschlagte Warenbahn 1 aus Baumwolle (BG) mit einem Warengewicht von 80 g/m2 wird mit einer Warenbahngeschwindigkeit von 40 m/min durch die Vorrichtung 6 transportiert. Die Temperatur des reinen Heißdampfes beträgt 180° C. Der Düsendruck an den Düsenöffnungen der Düsenkästen 15 beträgt 700 PA. Schon nach einer Verweilzeit von 5 Sekunden hat der überwiegende Teil des Farbstoffes mit den Fasern der Warenbahn 1 reagiert und ist fixiert. Nach weiteren 5 Sekunden ist die Warenbahn 1 vollständig getrocknet und der restliche Teil des Farbstoffs fixiert. Die Eingangsfeuchte von etwa 80% reduziert sich in der Vorrichtung 6 auf einen Wert kleiner als 10 %. Die gesamte Verweilzeit der Warenbahn 1 in der Vorrichtung 6 beträgt 10 Sekunden.
-
- 1
- Warenbahn
- 2
- Warenspeicher
- 3
- Zufuhrvorrichtung
- 4
- Färbevorrichtung
- 5
- Luftgang
- 6
- Vorrichtung
- 7
- Zufuhrvorrichtung
- 8
- Warenspeicher
- 9
- Eingangsschleuse
- 10
- Gehäuse
- 11
- Ausgangsschleuse
- 12
- Behandlungskammer
- 13
- Behandlungskammer
- 14
- Umluftventilator
- 15
- Düsenkasten
- 16
- Führungswalze
- 17
- Führungswalze
- 18
- Führungswalze
- 19
- Führungswalze
- 20
- Führungswalze
- 21
- Leitwalze
- 22
- Leitwalze
- 23
- Zugwalze
- 24
- Pfeile
- 25
- Pfeile
- 26
- Vorderwand
- 27
- Einlaufschlitz
- 28
- Hinterwand
- 29
- Auslaufschlitz
- 30
- untere Gehäusekante
- 31
- Vorderblech
- 32
- Deckenblech
- 33
- Zwischenblech
- 34
- Zwischenblech
- 35
- Spalt
- 36
- Hauptkammer
- 37
- Vorkammer
- 38
- Absaugkanal
- 39
- Saugkästen
Claims (6)
- Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung einer textilen Warenbahn (1), insbesondere zum Farbfixieren, mit einem Gehäuse (10) mit mindestens einer Behandlungskammer (12,13) mit mindestens einer Umlufteinrichtung mit mindestens einem Umluftventilator (14) und oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen(15), mit einer Transportvorrichtung mit Walzen (21, 22, 23) zur im wesentlichen ebenen Führung und zum Transport der Warenbahn (1) unter einer Längsspannung durch die Behandlungskammern (12, 13) des Gehäuses (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) dampfdicht ist, dass die Transportvorrichtung mindestens einen Walzengang aufweist, wobei der Walzengang zwei zueinander versetzte Walzen aufweist, von denen eine relativ zur anderen zur Erzeugung von Längsspannung verstellbar ist, oder wobei der Walzengang zwei die Warenbahn (1) in ihrer Transportierebene führende Stangen oder Leitwalzen (21, 22) und eine dazwischen oberhalb oder unterhalb der Transportierebene angeordnete Zugwalze (23) aufweist, wobei die Zugwalze (23) zur Erzeugung von Längsspannung senkrecht zur Transportierebene verstellbar ist, und wobei der Walzengang mit Abstand zu einer Vorderwand (26) des Gehäuses (10) in Transportrichtung der Warenbahn gesehen, hinter der Vorderwand (26) des Gehäuses (10) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, mit mindestens zwei Behandlungskammern, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengang im Bereich, in dem die Behandlungskammer (12, 13) aneinanderstoßen, angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitwalzen (21, 22) des Walzenganges dicht hintereinander und die Zugwalze (23) in der Mitte unterhalb der Leitwalzen (21, 22) angeordnet sind und die Zugwalze (23) vertikal verstellbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugwalze (23) gleichzeitig als Ausrichtwalze ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter dem Gehäuse (10) eine Eingangsschleuse (9) und eine Ausgangsschleuse (11) angeordnet sind, sich die Eingangs- und Ausgangsschleuse (9, 11) von Bodennähe bis Ober eine Transportebene der Warenbahn (1) erstrecken und in Bodennähe nach unten offene, mit Absaugeinrichtungen verbundene Vorkammern (37) aufweisen.
- Anlage zum Färben einer textilen Warenbahn, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Farbfixieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
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