DE4201430A1 - Verfahren und vorrichtung zum mercerisieren und laugieren einer textilware - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mercerisieren und Laugieren einer Tex­ tilware nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5.

Aus "Wirkerei- und Strickerei-Technik" 31 (1981) 9, Seiten 796 bis 801 ist es bekannt, die Faserstruktur von Baumwolle durch Mercerisieren zu verändern. Hierzu wird zunächst in einer Imprägnierzone Kalilauge, Natronlauge o. dgl. auf die kontinuierlich geförderte Textilware aufgebracht, beispielsweise in einem Foulard oder in einem ersten Abschnitt eines Walzenfeldes mit darüber angebrachten Zulaufrohren. Es folgt eine Ver­ weilzone, in der die Lauge auf die Textilware einwirken kann. Hieran schließt sich eine Stabilisierzone an, in der die Lauge zumindest teilweise ausgespült wird. In beiden letztgenannten Zonen wird die Textilware in Längs- und/oder Querrichtung gespannt. Zum Spannen eig­ net sich beispielsweise ein Kettenfeld, in dessen Ket­ ten die Textilware am Rand eingenadelt oder eingekluppt wird und welches die vorgegebene Fläche auch bei Schrumpfneigung aufrechterhält. Kettenlose Maschinen verwenden ein Walzenfeld mit im Abstand angeordneten Walzen, die derart unterschiedlich angetrieben sind, daß sich eine Streckung der Textilware in Längsrichtung ergibt. In aller Regel folgt dann noch eine Wasch- und Neutralisierzone, in der die nicht mehr gespannte Tex­ tilware mit Wasser und gegebenenfalls einer Säure be­ handelt wird.

Nachteilig ist es bei diesem Verfahren, daß die Durch­ laufzeit durch Imprägnierzone, Verweilzone und Stabili­ sierzone recht groß ist. Die untere Grenze liegt in der Praxis bei 50 sek. Dies führt zu entsprechend großen Maschinen, wobei die Größe entsprechend zunimmt, wenn man die Durchlaufgeschwindigkeit erhöhen möchte.

Aus DE-PS 38 34 598 ist eine Vorrichtung zum Maßbehandeln einer Textilware bekannt, mit der eine Peroxid o. dgl. enthaltende Flotte zum Bleichen aufgetragen und anschließend eine Dampfbehandlung durchgeführt wird. Hierbei ist eine Vorrichtung zum Zuführen thermischer Energie zur Bildung eines Aerosols der Flotte vorgese­ hen. Eine Auslaßeinrichtung dient zum Aufbringen des Aerosols unter hohem Druck auf die an den Sprühvorrich­ tungen vorbeigeführte Textilware.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für das Mercerisieren erforderlichen Arbeitsschritte in kürze­ rer Zeit durchzuführen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung verfahrenstech­ nisch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungstechnisch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst.

Das Aufbringen der Lauge führt zu einem Quellen der Baumwollfasern. Beim üblichen Tauch- oder Aufsprühver­ fahren werden zunächst die äußeren Fasern mit Lauge be­ netzt; sie quellen und ergeben eine verdichtete Struk­ tur, die das Eindringen weiterer Lauge behindert. Das hat zur Folge, daß die Textilware beim Verlassen der Imprägnierzone in den Außenschichten eine stärkere Lau­ genkonzentration aufweist als im Inneren. Die Verweil­ zeit muß daher nicht nur berücksichtigen, daß es zum Quellen der Fasern einer bestimmten Reaktionszeit be­ darf, sondern auch, daß eine gewisse Zeit vergeht, bis die in der Imprägnierzone aufgebrachte Lauge gleichmä­ ßig über die Textilware verteilt ist. Dies gilt für das Arbeiten mit kalter Lauge, beispielsweise mit einer Temperatur von 18 bis 20 °C, die zwar die Fasern nicht so rasch zum Quellen bringt, dafür aber eine höhere Viskosität hat. Dies gilt ebenso für heiße Lauge, bei­ spielsweise mit einer Temperatur von 50 bis 70 °C, bei der zwar die Viskosität geringer ist, die Fasern aber schneller quellen.

Dadurch, daß die Lauge als Aerosol unter Druck auf die Textilware aufgesprüht wird, kann die gesamte erforder­ liche Flottenmenge in so kurzer Zeit aufgebracht wer­ den, daß die Faserquellung noch keine wesentliche Rolle spielt. Des weiteren dringen die unter Druckenergie zugeführten Aerosoltröpfchen tief in die Textilware ein, so daß bereits beim Verlassen der Imprägnierzone eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Flotte über die Dicke der Textilware vorhanden ist. Damit kann die Verweilzeit, die bisher größenordnungsmäßig mit der Stabilisierzeit übereinstimmte, nunmehr auf die Hälfte der Stabilisierzeit und weniger reduziert werden.

Gemäß den Ansprüchen 2 und 6 wird mit einem Heißdampf- Aerosol gearbeitet. Dies führt dazu, daß eine ausrei­ chende Flottenmenge noch schneller gleichmäßig inner­ halb der Textilware verteilt werden kann. Dies ergibt eine weitere Verkürzung der Verweilzeit.

Die Verweilzeit kann nach Anspruch 3 kleiner als 25% und nach Anspruch 4 kleiner als 10% der Stabilisier­ zeit sein. Entsprechend kann die Streckenlänge der Ver­ weilzone nach Anspruch 8 kleiner als 25% und nach An­ spruch 9 kleiner als 10% der Streckenlänge der Stabi­ lisierzone sein. Entsprechend gering ist die Gesamtzeit bzw. die Streckenlänge für den Mercerisiervorgang. Statt der bisherigen Zeit von 50 sek. kann man im opti­ malen Fall mit 20 bis 25 sek. auskommen. Dies bedeutet, daß man entweder die Textilware mit höherer Durchlauf­ geschwindigkeit mercerisieren oder laugieren oder aber die Mercerisier- oder Laugiervorrichtung verkürzen und dadurch ihren Platzbedarf vermindern kann.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 wird der letzte Abschnitt im Imprägnierbehälter, der zwischen der letz­ ten Sprühdüsenreihe und dem Behälterausgang liegt, be­ reits genutzt, um die Lauge auf die Textilware einwir­ ken zu lassen, ohne daß dies einen zusätzlichen Platz­ bedarf mit sich bringt.

Der beheizbare Behälter nach Anspruch 7 bringt die Tex­ tilware insgesamt auf eine höhere Temperatur, was wie­ derum die Schnelligkeit der gleichmäßigen Verteilung der Lauge in der Textilware beschleunigt.

Das der Verweilzone vorgeschaltete Feld von Breit­ streckwalzen nach Anspruch 11 führt nicht nur in übli­ cher Weise dazu, daß die Textilware quer zur Laufrich­ tung gestreckt wird, sondern bietet auch Zeit zum Ein­ wirken der Lauge auf die Textilware, so daß die eigent­ liche Verweilzone weiter verkürzt werden kann.

Im Vergleich zu einer insgesamt als Walzenfeld ausge­ bildeten Mercerisier- oder Laugiervorrichtung erhält man mit der Ausgestaltung nach Anspruch 12 eine wesent­ lich kürzere Vorrichtung. Denn zum einen benötigt die mit Aerosol arbeitende Imprägniervorrichtung nur eine geringe Grundfläche. Und zum anderen ist die zur Bil­ dung der Imprägnierzone benötigte Anzahl von Walzen ganz wesentlich verringert.

Besondere Vorteile bietet die Weiterbildung nach An­ spruch 13, bei der die Verweilzone in das Kettenfeld einbezogen ist. Durch eine geringfügige Verlängerung des für die Stabilisierzone erforderlichen Kettenfeldes kann der maschinentechnische Aufwand für eine eigene Verweilzone eingespart werden. Außerdem wird die Tex­ tilware bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt in Quer­ richtung gespannt, was die spätere Querstabilität un­ terstützt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeich­ nung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemä­ ßen Mercerisier- oder Laugiervorrichtung mit einem Kettenfeld,

Fig. 2 die zugehörige Imprägnierzone in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 eine andere Mercerisier- oder Laugiervorrichtung mit Walzenfeld.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 durchläuft eine bahn­ förmige Baumwoll-Textilware 1 zunächst eine Imprägnier­ zone A, in der mittels einer Imprägniervorrichtung 2 Lauge auf die Textilware aufgebracht wird. Es folgt eine Zone B mit Breitstreckwalzen 4. Hieran schließt sich ein Kettenfeld 5 an, dessen erster kurzer Ab­ schnitt eine Verweilzone C und dessen langer zweiter Abschnitt eine Stabilisierzone D bildet.

Die Imprägniervorrichtung 2 weist einen Behälter 3 auf, durch den die Textilware 1 mit Hilfe von zahlreichen Führungswalzen 6 hindurchgeführt wird. Es gibt vier Imprägnierstationen 7, 8, 9 und 10, denen je ein Satz von drei Umlenkwalzen 11, 12, 13 und 14 zugeordnet ist. Diese führen die Textilware 1 an jeweils einer Reihe von Auslaßvorrichtungen 15 vorbei, die sich über die Bahnbreite erstrecken. Diese Auslaßeinrichtungen geben die Lauge als Aerosol unter Druck an die Textilware ab. Die Lauge wird über eine Leitung 16a zugeführt. Sie kann hydrostatisch oder mit Hilfe eines Druckmittels, das über eine Leitung 16 zugeführt wird, zerstäubt wer­ den. Hierfür kommt ein kaltes Gas, insbesondere aber Heißdampf, in Betracht, weil hierdurch auch eine Tempe­ raturerhöhung der Lauge bewirkt wird. In den Stationen 7 und/oder 9 wird die Textilware 1 von der einen Seite, in den Stationen 8 und/oder 10 von der anderen Seite her mit Lauge beaufschlagt. Des weiteren besitzt der Behälter 3 eine Heizung 17, um den Innenraum unter ei­ ner vorgegebenen Temperatur zu halten. Wie der Pfeil 18 zeigt, wird über den Behälterausgang 19 Spülluft oder Wasserdampf zugeführt und über einen Stutzen 20 am un­ teren Ende abgesaugt. Daher wird das Aerosol, das sich nicht auf der Textilware niederschlägt, sofort abge­ führt.

Die Breitstreckwalzen 4 strecken die Textilware in be­ kannter Weise in Querrichtung, beispielsweise durch die Verwendung von durchgebogenen Walzen.

Die so breit gestreckte Textilware 1 wird im Kettenfeld 5 beidseitig von Nadeln oder Kluppen erfaßt und daher bis zum Ende des Kettenfeldes in Querrichtung gespannt. Durch diese Spannung erhält die Textilware den er­ wünschten Glanz und die geforderte Dimension. Die Ket­ ten 21 sind Endlosketten, die die Textilware zunächst durch die Verweilzone C und dann durch die Stabilisier­ zone D transportieren. In der Verweilzone C wird das Material unbeeinflußt gelassen; die Verweilzeit dient dazu, eine ausreichende Quellung der Fasern zu bewir­ ken. In der Stabilisierzone sind Sprühvorrichtungen 21 vorgesehen, mit denen Wasser o. dgl. zur Verdünnung der Lauge auf die Ware geleitet wird, so daß sich die Tex­ tilware in der breitgestreckten Lage stabilisiert.

Infolge der Imprägnierung durch unter Druck aufgebrach­ tes Aerosol ist die Textilware rasch und über ihre Dicke weitgehend gleichmäßig mit Lauge versehen. Die Ver­ weilzeit in der Verweilzone C kann daher sehr kurz sein. Da keine Vergleichmäßigung der Laugenverteilung in der Textilware abgewartet werden muß, kommt es nur darauf an, eine ausreichende Faserquellung zu erzielen. Dieser Zustand wird dann in der Stabilisierzone, die die übliche Länge hat, fixiert. Im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel beträgt die Verweilzeit bzw. die Verweil­ strecke knapp 10% der Stabilisierzeit bzw. Stabili­ sierstrecke.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 hat die Imprägnier­ vorrichtung einen Aufbau, der weitgehend mit demjenigen der Fig. 2 übereinstimmt. An die Imprägnierzone A schließt wiederum eine Breitstreckzone B mit Breit­ streckwalzen 4 an. Es folgt ein Walzenfeld 24 mit einer Vielzahl von angetriebenen Walzen 25 und nicht ange­ triebenen Walzen 26, um welche die Textilware meander­ förmig gelegt ist. In vorgegebenen Abständen sind Wal­ zenpaare 27 bis 30 vorgesehen, von denen jeweils eine Walze angetrieben ist und zwischen denen die Textilware 1 hindurchläuft. Die Walzenpaare dienen als Quetschwal­ zen und erzeugen ein Konzentrationsgefälle der Spüllau­ ge sowie eine Längsspannung, indem die Drehzahl der Walzen von links nach rechts derart abnimmt, daß die Fasern trotz des Schrumpfens in Längsrichtung gestreckt werden und dadurch den gewünschten Glanz erhalten. Die Verweilzone C verläuft über den vertikalen Abschnitt des Walzenfeldes bis zum Walzenpaar 27. Im Anschluß daran folgt die Stabilisierzone D, in der Sprührohre 31 vorgesehen sind, über die Wasser zur Laugenverdünnung zugeführt wird.

Auch bei dieser Konstruktion kann sowohl mit heißem als auch kaltem Aerosol gearbeitet werden. Die Verweilzeit in der Zone C ist bei kaltem Aerosol etwas größer. Sie beträgt rund 20% der Stabilisierzeit.

Unter Ausnutzung aller Möglichkeiten kann die Verweil­ strecke außerordentlich kurz gehalten werden. So hat die Textilware in beiden Ausführungsbeispielen nach dem Verlassen der letzten Imprägnierstation 10 während des Durchlaufs des letzten Abschnitts im Behälter 3 bis zum Behälterausgang 19 und anschließend beim Durchlauf durch die Breitstreckwalzen 4 bereits Zeit für die ge­ wünschte Faserquellung, so daß die Verweilstrecke ent­ sprechend verkürzt werden kann.

Claims (13)

1. Verfahren zum Mercerisieren und Laugieren einer Textilware, die nacheinander eine Imprägnierzone, in der eine Lauge aufgebracht wird, eine Verweilzo­ ne, in der die Lauge einwirkt, und eine Stabili­ sierzone, in der die Lauge zumindest teilweise aus­ gespült wird, durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauge als Aerosol unter Druck auf die Tex­ tilware aufgesprüht wird und daß die Durchlaufzeit durch die Verweilzone (Verweilzeit) höchstens halb so groß ist wie die Durchlaufzeit durch die Stabi­ lisierzone (Stabilisierzeit).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauge als Heißdampf-Aerosol aufgesprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verweilzeit kleiner als 25% der Stabilisierzeit ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit kleiner als 10% der Stabili­ sierzeit ist.

5. Vorrichtung zum Mercerisieren und Laugieren einer Textilware, bei der eine Imprägnierzone mit einer Imprägniervorrichtung zum Aufbringen einer Lauge, eine Verweilzone zum Einwirken der Lauge und eine Stabilisierzone mit Spülvorrichtungen zum zumindest teilweisen Ausspülen der Lauge hintereinander an­ geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Im­ prägniervorrichtung (2) Auslaßeinrichtungen (15) aufweist, die die Lauge als Aerosol unter Druck an die Textilware (1) abgeben, und daß die Strecken­ länge der Verweilzone (C) höchstens halb so lang ist wie die Streckenlänge der Stabilisierzone (D).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Imprägniervorrichtung (2) Heizvorrich­ tungen (16a) zur Abgabe eines Heißdampf-Aerosols aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Imprägnierzone (A) in einem be­ heizbaren Behälter (3) untergebracht ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Streckenlänge der Verweilzone (C) kleiner als 25% der Streckenlänge der Stabilisierzone (D) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Streckenlänge der Verweilzone (C) kleiner als 10% der Streckenlänge der Stabilisier­ zone (D) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Imprägnierzone (A) in einem Behälter (3) ausgebildet ist, in dem neben der Durchlaufbahn der Textilware (1) mehrere Reihen von Auslaßeinrichtungen (15) angeordnet sind, von denen die letzte Reihe auf der dem Behälterausgang (19) für die Textilware gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen Imprägnierzone (A) und Verweilzone (C) ein Feld von Breitstreck­ walzen (4) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Imprägnierzone (A) ein Walzenfeld (24) nachgeschaltet ist, das über einen kurzen Abschnitt als Verweilzone (C) und über einen langen Abschnitt als Stabilisierzone (D) aus­ gelegt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Imprägnierzone (A) ein Kettenfeld (5) nachgeschaltet ist, das über einen kurzen Abschnitt als Verweilzone (C) und über einen langen Abschnitt als Stabilisierzone (D) aus­ gelegt ist.