NO160934B - Fremgangsmaate for avvanning og/eller rensing av et luftpermeabelt arkmaterial inneholdende vann og/eller fjernbare midler. - Google Patents
Fremgangsmaate for avvanning og/eller rensing av et luftpermeabelt arkmaterial inneholdende vann og/eller fjernbare midler. Download PDFInfo
- Publication number
- NO160934B NO160934B NO84842815A NO842815A NO160934B NO 160934 B NO160934 B NO 160934B NO 84842815 A NO84842815 A NO 84842815A NO 842815 A NO842815 A NO 842815A NO 160934 B NO160934 B NO 160934B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- foam
- sheet material
- air
- water
- liquid
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 189
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 99
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 342
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 81
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 78
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 71
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 47
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 44
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 40
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 53
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 50
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 28
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 27
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 25
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 241001131688 Coracias garrulus Species 0.000 description 10
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 10
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 9
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 7
- 210000000497 foam cell Anatomy 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 3
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 102100022117 Abnormal spindle-like microcephaly-associated protein Human genes 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000900939 Homo sapiens Abnormal spindle-like microcephaly-associated protein Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- ZPCCSZFPOXBNDL-ZSTSFXQOSA-N [(4r,5s,6s,7r,9r,10r,11e,13e,16r)-6-[(2s,3r,4r,5s,6r)-5-[(2s,4r,5s,6s)-4,5-dihydroxy-4,6-dimethyloxan-2-yl]oxy-4-(dimethylamino)-3-hydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-10-[(2r,5s,6r)-5-(dimethylamino)-6-methyloxan-2-yl]oxy-5-methoxy-9,16-dimethyl-2-oxo-7-(2-oxoe Chemical compound O([C@H]1/C=C/C=C/C[C@@H](C)OC(=O)C[C@H]([C@@H]([C@H]([C@@H](CC=O)C[C@H]1C)O[C@H]1[C@@H]([C@H]([C@H](O[C@@H]2O[C@@H](C)[C@H](O)[C@](C)(O)C2)[C@@H](C)O1)N(C)C)O)OC)OC(C)=O)[C@H]1CC[C@H](N(C)C)[C@@H](C)O1 ZPCCSZFPOXBNDL-ZSTSFXQOSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000009950 felting Methods 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002440 hydroxy compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 if desired Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004758 synthetic textile Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for avvanning og/eller rensing av et luftpermeabelt arkmaterial inneholdende vann og/eller fjernbare midler, omfattende behandling av en av overflatene av det nevnte arkmaterial med væske inneholdende et skumdannende middel, påføring av væsken på en side av arkmaterialet, en trykkgradient utøves gjennom materialet, og væske og vann og/eller fjernbare midler fjernes fra den annen side av materialet, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at: (i) før påføringen på den ene overflate av arkmaterialet oppskummes væsken inneholdende det skumdannende middel,
og
(ii) den oppskummede væske påføres den ene overflate av arkmaterialet som skum og dette skum drives ved hjelp av trykkgradienten til å gjennomtrenge hulrommene i arkmaterialet for å bringe vann og/eller fjernbare midler til å bli fjernet fra de nevnte hulrom.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.
Metoder for nedsettelse av vanninnholdet i arkmaterial som . tekstilarkmaterial er velkjente. Den oftest anvendte og eldste kjente metode innbefatter pressing av arkmaterialet mellom et par av flere par valser i rullemaskiner. Mens visse konstruksjoner av rullemaskiner muliggjør at vanninnholdet kan nedsettes til lave nivåer (f.eks. ^40 til 60% avhengig av det material som behandles) har utstyr av valsemaskintypen flere ulemper. Jo høyere valsegaptrykket er dessto bedre er valse-virkningen, men deformasjonen av substratet fra valsetrykket blir selvfølgelig sterkere.
En annen ulempe med valsemaskinprinsippet er mangelen på en enkel, lett forutsigbar sammenheng mellom valsegaptrykket og ekstraksjonsvirkningen. Anvendelse av tilbakekoblingsmåle-instrumenter for vanninnholdet for å styre og forutbestemme vannretensjonsnivåene er således meget vanskelig.
En annen hyppig anvendt metode er vakuumekstraksjon av vann fra tekstilarkmaterial. Selv om det er mulig å fjerne en viss mengde av vannet tilstede i hulrommene i materialet frembyr friksjonen mellom vakuumspalten og arket som beveger seg problemer, spesielt ved høye hastigheter, da tilstrekkelig tetning blir meget vanskelig. Energitilførselen kan således bli for høy i forhold til de oppnådde virkninger (dette er særlig tilfellet for alle operasjoner som foregår med høy hastighet).
En annen metode anbefalt for fjernelse av vann fra luftpermeable substrater er blåsing av luft med meget høye lufthastigheter mot overflaten av det'fremførte ark, vanligvis i en vinkel på omtrent 96° med arkplanet. Energitilførselen er også her meget stor og resultatene varierer sterkt med konstruksjonen av substratet (tettvevet substrat/åpenvevet substrat, ikke-vevet substrat, etc.) mens understøttelse av arket med et lavt friksjonsnivå kan fremby alvorlige problemer, spesielt i tilfellet av baner med en lav kohesiv styrke.
Alle disse kjente behandlinger som foretas før det endelige tørketrinn tar sikte på å redusere mengden av gjenværende vann før tørking for å nedsette den energitilførsel som kreves for å fjerne det vann som fremdeles er tilstede ved en gitt hastighet for tørken, og/eller å øke hastigheten av tørken og/eller nedsette tørketemperaturen.
US patentskrift 4.062.721 (GUYER) beskriver en metode for å fjerne vann fra et vått fibrøst ark omfattende trinene med å blande en vandig slurry omfattende mineral og bindemiddel, avsetning av den nevnte vandige slurry på en vireduk til å danne et våtark, et overflateaktivt skummemiddel tilsettes til slurryen, idet trinnet med å tilsette det nevnte overflateaktive skummemiddel gjennomføres nær det tidspunkt hvor den nevnte slurry avsettes på vireduken hvorved hovedsakelig ikke noe indre skum er tilstede i det nevnte våtark ved tidspunktet for avsetningen, vann dreneres fra det nevnte våtark gjennom den nevnte vireduk idet dreneringen fremmes ved hjelp av tyngdekraften og ved å drenere ytterligere vann fra det nevnte våtark gjennom den nevnte vireduk, idet den ytterligere drenering fremmes ved hjelp av lufttrykkdifferensial som opp-rettes over det våte ark hvorved skum utvikles inne i det våte ark på grunn av passeringen av luft derigjennom.
Det nevnte US patentskrift vedrører fremstilling av brann-hemmende filtede mineralfiberplater og det er et trekk ved fremstillingen at utviklingen av et skum skal begrenses til inne i selve det filtede material. US patentskrift 4.062.721 lærer med vesentlig vekt viktigheten av å unngå vesentlig skumdannelse inntil våtarket er beliggende inntil lufttrykk-differensialet som skapes tvers gjennom arket.
US patentskrift 4.118.526 vedrører fremstilling og anvendelse av en oppskumbar blanding for tekstilbehandling hvor bland-ingen er i stand til å danne et skum med et skumforhold i området 2:1 til 20:1, og en skumdensitet fra omtrent 0,5 gm/cc til 0,05 gm/cc. Fremgangsmåter for fremstilling av og anvendelse av de oppskumbare blandinger er omhandlet i beskrivelsen, og i spalte 2, fra linje 41, er det en angivelse om at skummet tildannes og føres gjennom en ledning 18 ved hjelp av pumpen 20 til en belegningskniv 22. Det belagte tekstil føres så gjennom klemvalser 26 og 28 som tjener til å sammentrykke den oppskummede blanding og sikre at den trenger gjennom tekstilet .
Beskrivelsen fortsetter på linje 50 med at "dette penetra-sjonstrinn ødelegger også boblene i skummet og sikrer ensartet penetrasjon og påføring av middel for finish-behandling".
Det er her således ikke tale om at skummet fjernes fra den annen side av det behandlede material.
I hvert tilfelle tilveiebringes et sammentrykningstrinn, se f.eks. spalte 6, linje 63 o.s.v. Det er vel kjent at når skum sammentrykkes på denne måte kollapser boblene i skumbland-ingen og frigir væske fra skumvæsken inn i hulrommene i det belagte material.
Følgelig lærer ikke US patentskrift 4.118.526 påføring av et skum på en første side av et substrat som skal behandles, og fjernelse av dette skum, fremdeles i oppskummet tilstand, fra den annen side.
US patentskrift .4.365.968 vedrører også påføring av et lag av skum 68 på overflateff av et substrat 66 hvoretter skummet presses mellom valsene 70, 72. Også her vil gjennomføringen av sammentrykking av skummet bevirke kollaps av boblene som danner skummet til å frigi væske inn i hulrommene av materialet og det vil følgelig ikke være mulig å fjerne skummet som skum fra den annen side av substratet. Beskrivelsen er meget spesifikk på dette punkt. Ettersom prosessen er en trykke-operasjon, er det vesentlig at alt skummet bringes til å kollapse etter påføring, og det er avgjørende i dette spe-sielle tilfelle at skummet kollapses på en slik måte at det ikke blir noen væskefjernelse fra tekstilet. Dette er av-gjørende hvis en tilfredsstillende væskelikevekt skal kunne opprettholdes slik at operatøren vil vite mengden av fargestoff eller finish-behandlingsmiddel som opptas i selve tekstilet. Hvis væske fjernes fra tekstilet er det klart at styringen over opptagningen av fargestoff eller behandlingsmiddel fullstendig går tapt. Dette er meget klart fra spalte 4, linje 40 o.s.v.
Disse patentskrifter vil ikke lære eller gjøre en påføring av skum som skum på en første side av et substrat, og borttrek-king av skummet som skum fra den annen side av substratet på den måte som er gjenstand for den foreliggende oppfinnelse, nærliggende. De motholdte patentskrifter lærer bare tilsetning ;av skum med det formål å bevirke kollaps av den oppskummede blanding inne i substratet, og generelt vil etter-strebes det ikke å fjerne noe væske i det hele tatt fra den annen side av materialet, ettersom dette ville bevirke tap av styringen av farge- eller ferdigbehandlingsprosessen.
Den erkjennelse som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse er at det ble funnet at hvis et luftpermeabelt arkmaterial behandles med et skum inneholdende et skumdannende middel som reduserer overflatespenningen av den oppskummede væske, oppnås forbedret gjennomtrengning av luften/ avfukting av det luftpermeable arkmaterial.
Det oppnås ved oppfinnelsen av avvanning i hele "dybden" eller tykkelsen av arkmaterialet, til forskjell fra prosessen i US patentskrift 4.062.721 (GUYER) hvor det ved avvanningen blir tilbake en andel av "dybden" eller tykkelsen av materialet i uavvannet tilstand.
Oppfinnelsen tilveiebringer således en fremgangsmåte for nedsettelse av vanninnholdet i luftpermeabelt arkmaterial inklu-derende trinnene med: 1. Et skum påføres vått luftpermeabelt arkmaterial umiddel-bart før tørketrinnet idet skummet inneholder et middel
som kan redusere overflatespenningen av vann.
2. Skummet bringes til å trenge gjennom strukturen og hulrommene av det luftpermeable arkmaterial ved utøvelse av mekaniske midler som mekanisk trykk i valsegapet mellom minst to valser og/eller en trykkgradient mellom en side av arkmaterialet og den annen, idet alle disse trinn eller hvilke som helst av dem kan gjentas om så ønskes.
Det gjenværende vann kan fjernes enda mer effektivt ved å gjennomføre trinn 1 og 2 i den ovenfor beskrevne sekvens og da ved å blåse oppvarmet luft med sådant volum og hastighet mot en side av det våte luftpermeable arkmaterial slik at strømmen av oppvarmet luft i en vesentlig grad trenger inn gjennom arkmaterialet, dvs. går ut derfra på den motsatte side med en hastighet og med et volum pr. minutt som er minst 10% av hastigheten og volumet som blåses mot den annen side. Fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen er også ytterst egnet for nedsettelse av vanninnholdet i våte doble lag av arkmaterial, f.eks. to lag av tekstilstoffer.
Dette er spesielt viktig på grunn av at med en flerlags prosess, f. eks. med tekstilstof f er( tilveiebringer fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse i mange fer-digstillingstrinn. en meget vesentlig besparelse i behandlings-omkostningene. Problemene som følger med konvensjonelle metoder for vannnmengdenedsettelsen før tørking blir mer alvorlige i tilfellet av flerlags behandling ettersom f.eks. valsegapvirkningen fra valser blir mindre effektiv og mer komplisert, det linære trykk i valsegapet blir mindre på grunn av sammentrykkbarheten av to over hverandre anordnede mer eller mindre åpne strukturer og nye problemer oppstår, f.eks. dannelse av uønskede mønstere (moirévirkninger) og fibersam-menfiltring mellom de to lag hvis valsegaptrykkene er så høye som de må være for i det minste å komme nær de virkninger som kan oppnås med behandling i enkelt lag. Visse fordeler med systemet er selvfølgelig enda mer vesentlige hvis flerlags arkmaterial som f.eks. 10 til 20 lag av f.eks. gasstoffer, eller flere lag av arkmaterial med lav mekanisk integritet (som f.eks. ikke-vevede substrater eller papir) skal behandles.
Skummet kan bringes til å trenge gjennom hulrommene i arkmaterialet og kan deretter fjernes derfra ved hjelp av en trykkgradient påført over materialet.
Ved en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen kan et undertrykk påføres en side av arkmaterialet og tjener til å "trekke" skummet, gjennom det luftpermeable arkmaterial som skal behandles, særlig ved at skummet bringes til å tvinge igjennom strukturen og hulrommene i det luftpermeable arkmaterial ved at en trykkgradient bringes til å danne seg mellom de to overflater av det luftpermeable arkmaterial, hvorved trykket på den side som skummet ble påført er høyere, slik at skummet trenger gjennom det luft permeable arkmaterial. For dette tilveiebringes et skumstrømbegrensende og egaliserende substrat som i våt tilstand har en lavere luftpermeabilitet enn det våte luftpermeable arkmaterial, i intim kontakt med den overflate av det luftpermeable arkmaterial som ikke er dekket med skum, hvor trykkgradienten har en tilstrekkelig størrelse til å bringe skummet til å passere gjennom både det luftpermeable arkmaterial og gjennom det skumstrømningsbegrensende substrat.
De luftpermeable arkmaterialer som kan behandles ved oppfinnelsen omfatter vevet, strikket og ikke-vevet tekstilarkmaterial, papir i forskjellige tilstander for arkdannelser (avvanning etter at det våte ark er blitt dannet, etter av-vanningsbehandlinger av andre typer), ark av løse fibre (fibermasse i form av baner, orienterte eller ikke-orienterte ark av løse fibre, dvs. i et lag som har en tykkelse som er mye mindre enn bredden, mens lengden er meget stor i sammenligning med bredden, som f.eks. forgarn, luntebånd, baner fremstilt ved karding etc). Tekstilstoffer kan være tilstede i konfigurasjoner med ett eller flere lag. Så mange som 16 lag er med hell blitt behandlet ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Andre luftpermeable arkmaterial som kan avvannes ved prosessen som beskrevet kan omfatte et lag av partikkelformet material som bæres f.eks. på et porøst transportørbelte (det skumstrømningsbegrensende substrat kan tjene som dette, eller det kan bevege seg på et porøst endeløst belte).
Ved en annen typisk utførelsesform kan det luftpermeable arkmaterialet være ganske tykt, f.eks. et masseark. Initialt behøver ikke et slikt lag være luftpermeabelt i seg selv på grunn av mengden av væske som er tilstede, men ved utøvelse av trykkgradienten fjernes overskuddsvann og arkmaterialet blir luftpermeabelt. De luftpermeable arkmaterialer som anvendes ved oppfinnelsen inkluderer i seg selv luftpermeable arkmaterialer som kan bli luftpermeable ved utøvelse av
trykkgradienten.
Det luftpermeable arkmaterial kan være tynt, dvs. ha en liten tykkelse, eller være tredimensjonalt i den betydning at det består av mer enn ett lag av et tynnere material som f.eks. et gastekstil.
Det luftpermeable arkmaterial kan være strukturert, dvs. det kan bestå av eller inneholde strukturelle elementer som fibre eller partikler, bunter av fibre eller partikler med åpne rom eller tomrom mellom disse elementer, i det følgende referert til som "hulrom". Disse strukturelle elementer kan være bundet sammen ved hjelp av bindemidler, ved hjelp av hydrogenbindinger eller andre ikke-kovalente bindinger, ved hjelp av kovalente bindinger ved mekanisk sammenfilting eller sammenfloking, eller de behøver nødvendigvis ikke holdes sammen, spesielt i tilfellet av ark eller lag av partikkelformet stoff.
Det luftpermeable arkmaterial kan omfatte naturlig material og/eller syntetiske polymerer. Arkmaterialet kan typisk være mindre enn 30 mm tykt i våt tilstand, men tykkere ark kan behandles hvis luftpermeabiliteten er tilstrekkelig til at skummet kan trenge gjennom strukturen ved en rimelig hastighet og under innvirkning av den tilgjengelige trykkgradient.
Det skum som påføres det luftpermeable arkmaterial er foretrukket vandig, men det kan. om ønsket inneholde ikke-vandige væsker, f.eks. i form av en emulsjon. Skummet inneholder et middel som kan nedsette overflatespenningen av skumvæsken og når væsken er vann kan det nevnte middel være kationiske, anioniske, ikke-ioniske, amfotære overflateaktive midler (tensider), eller enkelt et ikke-overflateaktivt middel som nedsetter overflatespenningen i vann når det tilsettes til dette, f.eks. alkoholer (mono- eller poly-hydroksy-forbindelser), aminer og amider. I enkelte tilfeller er det ønskelig å fjerne slike midler etter avvanning, f.eks. under tørking. Et flyktig middel kan anvendes, dvs. et middel som nedsetter overflatespenningen av vann og som har et kokepunkt lavere eller nær kokepunktet for vann og som føres bort av vann-dampen. Alternativt kan det anvendes et middel som spaltes ved temperaturer i området 50 til 100°C (dvs. under tørking) eller ved temperaturer over 100°C, foretrukket ikke over 200°C, under en varmebehandling som gjennomføres under eller etter tørketrinnet. Blandinger av forskjellige typer av midler som nedsétter overflatespenningen kan selvfølgelig anvendes.
Slike flyktige eller varmespaltbare midler anvendes vanligvis bare for det siste avvannings- eller vasketrinn, da det i mellomliggende trinn kan være ønskelig å anvende væsken eller skumvæskeblandingen som dreneres fra det luftpermeable arkmaterial på nytt, f.eks. i form av et system hvor lett til-smusset væske anvendes i skumform for avvanningen eller vaskingen av arkmaterial inneholdende en høyere konsentrasjon av tilsmussende eller forurensende midler, dvs. midler som skal' fjernes fra arkmaterialet (vaskeprosess i motstrøm). Nærværet av et middel som reduserer vannets overflatespenning i disse tilfeller er ønskelig på grunn av at fornyet oppskumming (delvis eller fullstendig, dvs. fra et skum med et lavt skumforhold eller fra en hovedsakelig luftfri væske) er nød-vendig og foretrukket bør oppnås uten tilsetning av ytterligere mengder av overflateaktive midler.
Skummet kan frembringes på en hvilken som helst passende måte, f.eks. ved hjelp av statiske systemer som inneholder få eller ingen bevegelige deler, hvor skum vesentlig frembringes ved at man blåser luft inn i væsken som skal oppskummes gjennom fine åpninger for innføring av små bobler i vannet med forut be-stemte forhold mellom luft og væske, eller dynamiske systemer hvor luft slås inn i en væske ved hjelp av forskjellige systemer som innbefatter roterende deler, f.eks. roterende skiver (vanligvis opprevet langs omkretsen) anordnet på en aksel idet en av disse skiver roterer i retning med viseren og den neste roterer i retning mot viseren osv., eller andre innretninger som kan innføre luft i en væske for å frembringe en definert struktur for cellene i skummet. Størrelsen av skumcellene bør foretrukket være ganske ensartet, dvs. meget store bobler bør ikke være tilstede i skum med små cellestør-relser da slikt heterogent skum kan gi ikke-ensartede og varierte resultater. Generelt sagt bør de største celler som er tilstede i skummet som påføres ikke ha en diameter større enn tykkelsen av skumlaget som påføres til det luftpermeable arkmaterial og bør foretrukket være høyst halve tykkelsen av laget. Mere ensartede virkninger oppnås hvis cellestørrelsen ikke er større enn 1/3 eller foretrukket 1/10 av tykkelsen av det skumlag som avsattes.
Konsentrasjonen av midler som kan nedsette overflatespenningen i væsken før eller under oppskummingen bør selvfølgelig holdes ved det minimum som er nødvendig for å oppnå et skum med passende skumforhold og skumstabilitet.
Skumforholdet er forholdet mellom volum av skum etter oppskumming og volumet av væsken som skal omdannes til et skum. Et skumforhold på 10:1 betyr således at volumet av skum i form av oppskummet væske er ti ganger større enn volumet av den uoppskummede væske... Skumforhold på mellom 200:1 og 5:1 kan anvendes, men et område mellom omtrent 150:1 og 10:1 eller foretrukket mellom 100:1 og 15:1 er blitt funnet mer fordelaktig. Skumforholdet vil da bestemme volumet av skum som skal påføres hvis en gitt mengde væske skal anvendes i form av skum for avvanning av luftpermeabelt arkmaterial. Tykkere skumlag, er ønskelige hvis tykkheten av arkmaterialet varierer på grunn av dets struktur eller overflatetekstur. Hele overflaten av arkmaterialet som skal avvannes bør overdekkes av skumlaget for å oppnå jevne avvanningsvirkninger, og tykkere lag av skum kan påføres hvis det er en betraktelig variasjon mellom den maksimale'" og minimale tykkelse av arkmaterialet.
Ved oppfinnelsen bringes det skum som påføres arkmaterialet som skal behandles til å trenge inn i og gjennom strukturen og hulrommene mellom strukturelle elementer ved å bevirke at en trykkgradient dannes mellom overflaten hvorpå skummet påføres og den side som ligger motsatt av denne, idet trykket er større på den skumbe lagte side. Trykk som utøves fra den side av arkmaterialet som bærer skummet, eller undertrykk ut-øvet fra den motsatte side, eller begge deler, vil tvinge skummet til å bevege seg i hovedsakelig rett vinkel til planet av arkmaterialet.
Bruken av undertrykk har visse fordeler fremfor bruken av trykk. Det er lettere å utøve i et veldefinert område på siden motsatt skumstedet, idet de undertrykkutøvende innretninger (f.eks. en vakuumspalt) kan være i direkte kontakt med substratet uten noe tap av energi da hovedsakelig undertrykket virker bare på arkmaterialet/substratet og det skum som ligger på arkmaterialet idet lite eller ingen luft slipper inn fra utsiden.
Lufttrykk utøvet på skummet på den annen side er mye mer vanskelig å rette utelukkende bare på skummet og gjennom arkmaterialet (noe luft vil alltid avledes på grunn av det forhold at dysen må være over overflaten av skumlaget). Skum vil også gjerne bli blåst av fra overflaten av arkmaterialet i stedet for gjennom dette av den samme grunn. Fjernelse, oppsamling og drenering av skum/væske som kommer ut etter gjennomtrengningen er mye vanskeligere med lufttrykk. En annen viktig fordel ved undertrykk som et trykkgradientfrem-bringende middel er det forhold at en vakuumspalt vil stabili-sere bevegelsen av arkmaterialet ved å fastholde det snarere enn å bringe det til å blafre som en sterk luftstrøm vil gjøre. Av disse og ytterligere grunner som f.eks. skumned-bryting eller en sterk nedsettelse av skumforholdet som kan frembringes ved undertrykk, men ikke (idet minste ikke i samme grad) ved lufttrykk, og enkel resirkulering av drenert væske/skum, er bruk av undertrykk utøvet på den side av det luftpermeable arkmaterial som ikke bærer skummet den foretrukne metode for å skape en trykkgradient og bringe skummet til å trenge inn i og gjennom arkmaterialet.
j
Skummet som kommer ut fra nedstrømssiden av arkmaterialet er ikke identisk med det skum som påføres, da f.eks. dets skumforhold er nedsatt av det vann som fjernes fra det luftpermeable arkmaterial. I avhengighet av egenskapene av skummet kan skumforholdet også nedsettes ved gjennomtrengningsprosessen. Det kan bli ytterligere nedsatt (som i mange tilfeller er ønskelig) ved å regulere stabiliteten av skummet til det minste nivå som er ønskelig fra et synspunkt med skumsammenfalling mellom skumdannelse og skumavsetning på arket og det tidspunkt da gjennomtrengningen begynner. Passering gjennom porøse substrater kan også bevirke at størrelsen av skumceller og skumcellestørrelsesfordelingen, dvs. forskjellen i stør-relse av de minste og de største celler påvirkes. Material og midler som fjernes med skummet fra arkmaterialet kan også påvirke egenskapene av væsken eller skummet eller skum/væskeblandingen som kommer ut fra arkmaterialet. Generelt sagt er det ønskelig å ha et lavt skumforhold eller vesentlig ikke noe skum i vakuumspalten, i det minste hvis væsken skal kastes. Men endog om den skal resirkuleres kan man ha bedre styring over prosessen hvis det drenerte skum eller skum/væskeblanding oppskummes på nytt til et forut bestembart skumforhold.
I andre tilfeller kan det være ønskelig å drenere væske hovedsakelig i form av skum, dvs. å innlemme vann som fjernes fra arkmaterialet i det skum som trenger gjennom dette. I disse tilfeller økes stabiliteten av det skum som påføres og skumforholdet (som nedsettes av væsken som dreneres fra arket) reguleres på passende måte, dvs. skumstabiliteten økes, idet skumforholdet foretrukket holdes ved et slikt nivå at skummet-kan påføres på nytt om ønsket endog uten fornyet oppskumming. I mange tilfeller kan det være ønskelig å redusere skumforholdet til nærmest 0, dvs. å anvende betingelser og utstyr hvor væsken som,inneholder lite eller ingen luft kommer ut fra systemet. I dette tilfellet vil man redusere den opprinnelige
skumstabilitet.
Ved utøvelsen av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan et skumstrømningsbegrensende substrat anordnes inntil det luftpermeable arkmaterial for å understøtte dette unker skum-behandlingen. Det skumstrømningsbegrensende substrat er foretrukket anordnet inntil det luftpermeable arkmaterial på den side som ligger lengst borte fra den side hvortil skummet påføres. Ved en alternativ utførelsesform kan imidlertid det skumstrømningsbegrensende substrat anordnes inntil det luftpermeable arkmaterial på den side av dette hvortil skummet påføres.
Uansett hvilken utførelsesform som tilpasses hvor et skum-strømningsbegrensende substrat anvendes, er dette foretrukket et arkmaterial med de følgende egenskaper: 1 . Det sikrer en hovedsakelig ensartet gjennomtrengning av luft, væske og skum gjennom hulrom eller porer i den betydning at disse porer er jevnt fordelt over overflaten av substratet og at den maksimale diameter eller tverrsnitt av porene kan bestemmes på forhånd og er kjent størrelse. Hvis størrelsen av. porene ikke kan defineres geometrisk som f.eks. i tilfellet av et ikke-vevet tekstil kan da luft- og skumpermeabilitetene bestemmes ved hjelp av et stort antall små porer og ikke ved hjelp av et
forholdsvis lite antall store porer.
2. Det sikres at luftpermeåbiliteten av substratmaterialet er mest mulig likt permeabiliteten av det luftpermeable arkmaterial som skal behandles og foretrukket minst 10% lavere enn luftpermeåbiliteten av det luftpermeable arkmaterial. 3. Det sikres at den maksimale diameter av disse porer er foretrukket høyst 50 mikrometer og mer foretrukket høyst 30 mikrometer.
Ensartetheten av den maksimale porestørrelse i det skumstrøm-ningsbegrensende substrat resulterer ikke bare i begrensning, men også i egalisering av strømmen av skum gjennom arkmaterialet og det nevnte substrat.
Substratet kan være et vevet tekstil eller en ikke-vevet
bane. Konstruksjonen av tekstilet eller banen bør være tilstrekkelig stabil til å bibeholde poreegenskapene under bruk.
Dette er vanligvis lettere å oppnå i tilfellet av mer plane, dvs. mindre tre-dimensjonale konfigurasjoner i motsetning til f.eks. strikkede strukturer som ikke bare er mer åpne, men gjerne vil bli deformert (ved at noen porer blir større) hvis de utsettes for spenninger. Strikkede tekstiler ble av denne grunn funnet å være mindre egnet, med mindre konfigurasjonen av innfiltrede garn og fibre er tilstrekkelig stabilisert ved fiber- til fiberblokkering og garn- til garnbevegelse (slik blokkering kan også være nyttig eller endog nødvendig i tilfellet av ustabile vevede tekstiler eller baner) og på betingelse' av at luftpermeabilitet og maksimale porediametre kan opprettholdes i de nivåer som er angitt i det foregående og i det følgende.
Porene eller hulrommene hvor trykkgradienten bringer skummet til å trenge igjennom det luftpermeable arkmaterial og det skumstrømningsbegrensende substrat kan være hovedsakelig runde eller kvadratiske som i tilfellet, av et filtertekstil, hvor porestørrelse og poreform bestemmes av det åpne rom som ligger mellom garnkrysningspunktene (garnet er meget kompakt) eller de kan ha avlange former, dvs. de kan dannes av enkle fibere anordnet i forholdsvis parallelle konfigurasjoner, som f.eks. fibre som danner et garn med et forholdsvis lite antall snoinger pr. cm. Det er funnet at vevede tekstiler bestående i det minste i en retning av et garn med en meget lav snofaktor (dvs. få eller ingen omdreiningstetthet pr. cm), hvor fibre (foretrukket filamentfibre) på grunn av den lave omdreiningstetthet er anordnet i en hovedsakelig parallell konfigurasjon i forhold til hverandre og .også på grunn av deres lave snofaktor snarere danner en hovedsakelig todimensjonal bane eller bånd i stedet for et tredimensjonalt garn med et mer eller mindre sirkulært tverrsnitt, er spesielt egnet blant vevede tekstiler. Filtertekstiler, dvs. tekstiler med meget tettvevede strukturer med meget kompakte garn er egnet på grunn av deres meget nøyaktige maksimale porestørrelse og slitasjestyrken på slike tekstiler. Mens porestørrelse i tilfellet av filtertekstiler defineres ved hjelp av det åpne rom mellom garnkrysningspunktene, dvs. av garndiameteren, garnoppbygningen og tekstiloppbygningen, bestemmes det for den annen type av de nevnte vevnader av mellomrommene mellom de hovedsakelig parallelle filamenter av de banelignende garn med lav eller ingen snoing.
I mange tilfeller kan andre vevede tekstiler, dvs. tekstiler inneholdende enten garn med lav eller ingen snoing, eller filtertekstilgarn, anvendes på betingelse av at deres luftpermeabilitet er høyst lik eller foretrukket minst 10% lavere enn for arkmaterialet som skal avvannes, og på betingelse av at porestørrelser er mindre enn 50 og foretrukket mindre enn 30 mikrometer. Celluloseholdig, celluloseblandingsvareholdige eller syntetiske tekstiler har under disse betingelser gitt tilstrekkelig avvanningsvirkning.
Filtertekstiler fremstilt fra syntetisk filamentgarn med en maskevidde på høyst 50 og foretrukket høyst 30 mikrometer er egnet for oppnåelse av gode avvanningsvirkninger. Hvis stasjonære filterplater anvendes for å begrense skumstrømningen oppnås de beste resultater hvis den maksimale porediameter er 40 mikrometer, foretrukket 30 mikrometer. Luftpermeabiliteter på høyst 4000, foretrukket høyst 2500 li ter/meter/m2/sekund gir brukbare virkninger i tilfellet av filtertekstiler.
I tilfellet av vevede tekstiler bestående av garn og fibre som ikke gir tekstilstrukturer med porøsitetstrekk så godt defi-nerte som for filtertekstiler, er luftpermeåbiliteten funnet å være den beste kriterien. Vevede tekstiler bør ha en luftpermeabilitet (målt i våt'tilstand idet minste hvis vannsvellbare fibre er tilstede) på høyst 250, foretrukket høyst 200 liter/meter/m<2>/sekund (bestemt ved et trykk tilsvarende vekten pv en vannsøyle på 20 cm). Vevede tekstiler med en luftpermeabilitet på 100 liter/meter/m<2>/sekund, eller endog 10 liter/meter/mi<2>/sekund har gitt utmerkede resultater.
Ikke vevede strukturer for bruk som det skumstrømnings-begrensende substrat med en maksimal luf tpermeabilitet på høyst 2000, foretrukket høyst 1000 liter/meter/m<2>/sekund gir brukbare avvanningsvirkninger. Det foretrekkes at fibrene i banen bør være passende adskilt, porene (dvs. det åpne rom mellom fibrene) bør være fordelt over banen med tilstrekkelig ensartethet og konfigurasjonen av hulrommene mellom fibrene som definerer porestørrelsen bør være tilstrekkelig stabil (dvs. at den ikke endres pg påvirker porestørrelse og ensartethet under innvirknignen av trykkgradienten og/eller faktisk bruk).
Ensartethet av porefordelingen over det område av substratet og av maksimale porediametere er viktig på grunn av at det skumstrømningsbegrensende substrat ikke bare tjener til å begrense strømmen av skum ved å bringe skummet til å strømme gjennom et stort antall porer med en forholdsvis ensartet maksimal porediameter, men også til å egalisere volumet av skum som presses gjennom arkmaterial over hele dets overflate og substratet av trykkgradienten i den betydning at tykkelsen av skumlaget red'useres jevnt over overflaten av det luftpermeable arkmaterial, dvs. at skumlagtykkelse lik 0 oppnås nærmest samtidig over hele overflaten av arkmaterialet. Hvis skum på noen steder skulle trenge vesentlig hurtigere gjennom enn på andre steder ville avvanningsvirkningene bli ujevne på grunn av de forskjellige gjennomstrømningsegenskaper for skum og luft, de områder hvor 0 tykkelse av skumlaget oppnås først ville virke som forbipasseringer, dvs. det resterende skum på de andre områder ville trenge gjennom saktere eller ufull-stendig og således påvirke fjernelsen av vann fra arkmaterialet i disse områder. Det skumstrømningsbegrensende substrat tjener således både til å kanalisere strømmen av skum jevnt og å sikre at trykkgradienten, strømmen av skum gjennom arkmaterialet og følgelig avvanningsvirkningen blir ensartet over overflaten av det luftpermeable arkmaterial selv om dette på grunn av sin struktur eller konfigurasjon skulle ha ikke-ensartede luft- eller skumgjennomstrømningsegenskaper.
Det skumstrømningsbegrensende substrat kan være i nær kontakt med arkmaterialet som skal avvannes, dvs. at det bør ikke være noe åpent rom eller gap mellom arkmaterialet og substratet med unntagelse av åpent rom som bestemmes av overflateteksturen av de to ark, slik at trykkgradienten kan virke gjennom begge ark uten at noen vesentlig luftmengde kommer inn mellom kantene av de to ark i tilfellet av undertrykk, eller luft unnslipper mellom arkene hvis lufttrykket skal bevirke at trykkgradienten dannes.
Ved den foretrukne utførelsesform for oppfinnelsen beveges det luftpermeable arkmaterial, hvorpå et skumlag påføres, i nær kontakt med det skumstrømningsbegrensende substrat, som således bærer arkmaterial, f.eks. over vakuumspalter som frembringer trykkgradienten og som trekker skummet som ligger på toppen av det luftpermeable arkmaterial gjennom dette og gjennom det underliggende substrat.
Dette system har ikke bare den fordel at et luftpermeabelt arkmaterial med liten eller ingen mekanisk egenintegritet lett kan behandles, men også et ømtålig arkmaterial (dvs. material som er følsomt for skade ved friksjon) ikke bringes til eller tillates å bli gnidd mot stasjonære overflater som f.eks. kantene av en vakuumspalt. Samtidig er systemet meget anvendelig i den betydning at optimale avvanningsvirkninger på arkmaterial med svært variert konstruksjon, konfigurasjon, luftpermeabilitet og porøsitet kan oppnås enkelt ved å anvende et passende skumstrømningsbegrensende substrat, ved å påføre et passende skum og om nødvendig innstille trykkgradienten. Skumstrømningsbegrensende substrater kan omfatte naturlige eller syntetiske fibre, blandinger eller uorganisk material som f.eks.; glass- eller metallfibre eller tynne tråder (trådnetting) betinget av at de har en luftpermeabilitet lavere enn arket som skal avvannes og foretrukket en maksimal porestør-relse (maskevidde) på høyst 100 mikrometer, foretrukket mindre enn 50 mikrometer eller endog under 30 mikrometer. Perforert metall, perforert plast-arkmaterial eller vevede gasmaterialer kan anvendes bare de ovennevnte spesifikasjoner tilfreds-stilles.
Slike substrater kan anordnes i form av endeløse belter eller i form av roterende gittere. Stasjonære filterplater kan også anvendes hvis de tilfredsstiller spesifikasjonene med hensyn til maksimal porestørrelse, men friksjonen som oppstår mellom arkmaterialet og filterplaten ved bevegelsen av arkmaterialet og som fremmes ved trykkgradienten kan være skadelige. Luftpermeabiliteten av det skumstrømnings-begrensende substrat bør som nevnt iovenfor være lavere enn luftpermeabiliteten av det våte arkmaterial som skal avvannes (i tilfellet av substrater bestående av eller inneholdende vannsvellbare fibre bør luftpermeabiliteten bestemmes i våt tilstand).
Substrater med en mye. lavere luftpermeabilitet enn det arkmaterial som skal avvannes kan gi meget gode avvanningsvirkninger. I de fleste tilfeller, for en gitt type av substrat, økte faktisk avvanningsvirkningene (dvs. restvann-innholdet minsket) med minskende luftpermeabilitet av substratet som vist i tabell 1.
Det er selvfølgelig ikke mulig direkte å sammenholde typer av tekstiler som i grunntrekkene er forskjellige med hensyn til
deres skumstrømningsbegrensende trekk, f.eks. filtertekstiler (hvor porene defineres av garndiameterne og garnavstanden) til vevede tekstiler hvor avstanden for f.eks. lavsnodde filament-fibermatérial anordnet på båndlignende måte bestemmer luft-og skumstrømningsegenskaper, eller til ikke-vevede strukturer
hvor orienteringen, avstanden og konfigurasjonen av fibre og fiberskjæringspunkter bestemmer porestørrelsen.
Ikke bare luftpermeabiliteten, men i en enda større grad porestørrelsen kan videre påvirke graden av vannfjernelse for et gitt arkmaterial.
I tilfellet av filtertekstiler (polyester, polyamid eller andre syntetiske fibre) hvor luft- og skumstrømningsegen-skapene såvel som porestørrelsen nesten utelukkende defineres ved diameteren av de anvendte garn og følgelig masketallet, følger avvanningsegenskapene meget nær maskeåpningen og i en noe mindre grad luftpermeåbiliteten som vist i tabell 1.
De data som er angitt i tabell 1 viser at blant filtertekstiler fjerner filtertekstilene med en maskevidde høyere enn 30 vesentlig mindre vann enn tekstiler med en maskevidde under 30 mikrometer. Tekstilene med den laveste maskevidde hadde også de laveste luft- og vannpermeabiliteter, det høyeste masketall og den laveste åpne overflate.
Slik sammenheng mellom avvanningsvirkning, maskevidde, luftpermeabilitet og masketall og åpen overflate av filtertekstiler og filterplater ble funnet for sterkt forskjellige luftpermeable arkmaterialer i området fra tissuepapir til ikke-vevede baner av bomullsklede og 8 til 16 lag av bomulls-gas. I tillegg til en maskevidde på høyst 30 mikrometer, er et masketall over 100, foretrukket over 150, en åpen overflate under omtrent 25, foretrukket under 20 og luftpermeabilitet på mindre enn 3000 liter/meter/m<2>/sekund, faktorer som sikrer en høy avvanningstakt.
I enkelte tilfeller må man selvfølgelig gjøre kompromiss med hensyn til forholdet avvanningsvirkning/luftpermeabilitet eller åpent areal, f.eks. hvis arkmaterial beveges ytterst hurtig, hvis det inneholder meget store mengder vann eller hvis av en eller annen grunn en høy permeabilitet av det
skumstrømningsbegrensende substrat er ønskelig.
Man kan f.eks. foretrekke å anvende en mer åpen struktur av filterduk i det minste i et forutgående vasketrinn for å sikre en høy gjennomstrømningstakt.
I tilfellet av vevede tekstiler med egenskaper som ikke er så godt definert som i filtertekstiler kan porestørrelsen som tidligere nevnt bestemmes like godt eller bedre fra fiber til fiberavstand som ved garnskjæringspunktavstand. Men selv blant tekstiler med svært forskjellige oppbygninger gir struk-turene med den laveste luftpermeabilitet de beste avvanningsvirkninger som vist i tabell 2.
Tabell 2 angir restvannhold i ikke-vevet, luftfiltet tekstil.
Siden det neppe er kjent noen metoder for definering, bortsett fra bestemmelse av "porevidde" for tekstiler av svært forskjellig oppbygning, garnegenskaper, og garnkonfigurasjoner er luftpermeåbiliteten (bestemt i våt tilstand hvis vannsvellbare fibre er tilstede) den mest meningsfulle og universalt anvend-bare bedømmelseskriterium med hensyn til oppnåelige avvann-
i
ingsvirkninger.
En annen metode er den såkalte boblepunkttest som anvendes
av produsenter av filterduk for å bestemme "nominell pore-størrelse" .
I tilfellet av vevede tekstiler, gir f.eks. en nominell porestørrelse (som bes-temt ved hjelp av boblepunkttesten) på høyst 30, foretrukket høyst 20 de beste avvanningsvirkninger hvis disse tekstiler ikke er filtertypetekstiler.
Det er også en brukbar metode for å bedømme virkningen av mekaniske eller andre behandlinger som kan gjennomføres for å forbedre avvanningsegenskapene av et gitt tekstil (som f.eks. kalandrering og krymping).
Ikke-vevede tekstiler har vært anvendt med gjennomsnittlige resultater for avvanning, betinget av at konfigurasjonen av fibrene og fiber-skjæringspunkter er godt fiksert ved hjelp av skikkelig binding for å unngå deformasjoner som fører til ujevn porestørrelsesfordeling, og betinget av at banen er ensartet med hensyn til porestørrelse og porefordeling i materialet. Slike ikke-vevede tekstiler kan anvendes til å gi gjennomsnittlige avvanningsvirkninger som vist i tabell 2, da den gjennomsnittlige porestørrelse kan ha mye høyere luftpermeabilitet enn konvensjonelle vevede tekstiler (men vanligvis lavere enn filtertekstiler).
Ved foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse bør egenskapene for skummet velges slik at: 1. Et skumforhold av skummet påført overflaten av det luft-permeablé arkmaterial på 300:1 til 5:1 kan anvendes. Bedre resultater kan oppnås hvis dette området er mellom 150:1 til 15:1, idet omtrent 80:1 til 20:1 er det optimale området for de fleste anvendelser. 2. Volumet av skum påført arkmaterialet og som bringes til å trenge gjennom dette bør være slik at skumforholdet beregnet fra vekten av væske initialt påført i oppskummet form, skumforholdet av dette skum og den væske som fjernes fra det luftpermeable arkmaterial er 10% til 80%, foretrukket 30% til 60% lavere enn skumforholdet for det opprinnelig påført skum. Det er selvfølgelig ønskelig å anvende så lite væske for avvanningen som mulig. I avhengighet av egenskapene av arkmaterialet som skal avvannes (jevnhet av overflaten, tykkelsen, åpenhet, mengde vann som skal fjernes, tid tilgjengelig for gjennomtrengningen, tilgjengelig trykkgradient) kan et høyt, middels eller lavt skumforhold være mer fordelaktig. 3. For å oppnå gode avvanningsvirkninger ved lav tilsetning og lave skumvolumer som forekommer i systemet, bør skumstabi-litetsnivåer, påførte skumvolum, skumforhold av påført skum og trykkgradienter som anvendes såvel som egenskapene av det skumstrømningsbegrensende substrat velges på en slik måte at det aktuelle skumforhold av skum/væskeblanding som kommer ut fra det skumstrømningsbegrensende substrat er mindre enn 50%, foretrukket mindre enn 20% av skumforholdet av det skum som opprinnelig ble påført overflaten av det luftpermeable
.arkmaterial.
Mens endringen av skumforholdet angitt under punkt 2. kan beregnes er den endring som er angitt i dette avsnitt faktisk, dvs. den bestemmes ved måling av volumet og vekten av skum/ væskeblandingen før og etter gjennomtrengningen.
Denne reduksjon av det faktiske skumforhold kan økes ved å anvende et skum med lav stabilitet, et forholdsvis lavt skumforhold og trykkgradienter og skumstrømningsbegrensende betingelser som fører til en forholdsvis høy grad av skum-nedbrytning. 4. Hvis det er ønskelig med et enda lavere skumforhold eller at det praktisk talt ikke ønskes noe skum ved utløpsenden av systemet k'an skumforholdet ytterligere reduseres ved å bringe forholdet 'skum/væskeblanding under innvirkning av trykkgradienten, foretrukket undertrykk, gjennom et rør eller en slange utstyrt med minst en innsnevring som har i det minste et seg-ment hvor tverrsnittet av røret eller slangen plutselig blir mindre med minst 5% foretrukket minst 25% av tverrsnittet. Ikke-avsmalnende seksjoner, dvs. seksjoner hvor tverrsnittet blir plutselig mindre er mer fordelaktig enn lange avsmalnende seksjoner. 5. God avvanningsvirkning oppnås når man nedsetter skum-forholdene, dvs. volumet av skum som forlater systemet, ved å innstille stabiliteten av det skum som påføres det luftpermeable arkmaterial til et slikt nivå at denne stabilitet uttrykt på basis av skummets halve levetid er nedsatt med minst 25%, foretrukket minst 50% ved passeringen gjennom arkmaterialet og det dermed forbundne skumstrømningsbegrensende substrat og ved den fortynning som frembringes av væsken som fjernes ved behandlingen fra arkmaterialet. Dette gjelder spesielt hvis undertrykk anvendes for å frembringe en trykkgradient.
"Halve levetiden" som anvendt for skum mener heri den tid hvoretter volumet av et skum anordnet i et beger ved 20°C
har falt til 50% av det opprinnelige volum slik at halvdelen av skumvolumet således er falt sammen.
Noe av nedsettelsen av skumstabiliteten kan frembringes ved passering gjennom det porøse arkmaterial og substratet, mens noe skumstabilitetstap skyldes den fortynning som foregår inne i det våte luftpermeable arkmaterial. I de fleste tilfeller er skumstabilitetstap, uansett dets årsak, et nyttig kriterium for utvelgelse av prosessbetingelser, spesielt av stabiliteten av det skum som opprinnelig påføres. Stabiliteten bestemmes ikke bare av typen og konsentrasjonen av det middel som er tilstede i skummet og som reduserer overflatespenningen, men også av skumforholdet og i noen grad av formen og størrelsen av skumcellene, spesielt av deres maksimale størrelse. Dette gir et stort område for valgfrihet med hensyn til sammensetning av skummet og optimalisering av sammensetningen fra et synspunkt av de andre nevnte kriterier.
Størrelsen av trykkgradienten avhenger av prosessbetingelsene og det arkmaterial som skal behandles (dvs. den tid som er tilgjengelig for gjennomtrengning: volum av skum påført pr. arealenhet, f.eks. pr. cm<2>, struktur, vekt, densitet, tykkelse av arkmaterialet: og mengden av væske som skal fjernes). Praktisk talt alt det som skum som påføres overflaten av arkmaterialet bringes til å trenge inn i og gjennom hele tykkelsen av arkmaterialet.
Den tid som det luftpermeable arkmaterial, hvortil skummet er blitt påført, utsettes for trykkgradienten er foretrukket slik at nærmest alt det påførte skum bringes til å trenge igjennom arkmaterialet. Hvis av en eller annen grunn et lag av skum skal bli tilbake, eller hvis virkningen av trykkgradienten skal avsluttes før alt skum er blitt fjernet fra den overflate som det var påført på, kan det resterende lag av skum fjernes, f.eks. ved avstryking eller ved sug.
Gjennomtrengningen av skummet gjennom arkmaterialet under innvirkningen av trykkgradienten kan foregå i et eller flere trinn, med en eller flere påføringer av skum på overflaten av arkmaterialet som skal behandles, med den samme eller en annen type og den samme eller en annen størrelse av trykkgradient til å bevirke gjennomtrengningen av skummet. Som tidligere nevnt består den foretrukne metode for å bevirke gjennomtrengning at undertrykk utøves på det våte luftpermeable arkmaterial gjennom det skumstrømningsbegrensende substrat, som er i nær kontakt med det nevnte arkmaterial og som ved innvirkning av undertrykket og den luftporetilstoppende virkning av skumlaget tilstede på overflaten av det luftpermeable arkmaterial bringes i enda tettere kontakt med substratet. Undertrykk kan f.eks. utøves på systemet ved å føre det skum-strømningsbegrensende substrat og det overliggende luftpermeable arkmaterial tvers over en eller flere spalter, idet en slik "vakuumspalt" omfatter et omsluttet areal som er for-bundet gjennom en slange, rør eller kanal til en vakuumfrem-bringende pumpe. Flere vakuumspalter kan anordnes i et horisontalt plan, en krumning (foretrukket konveks) eller i en roterende trommel, idet arkmaterialet og det underliggende substrat foretrukket beveger seg horisontalt eller høyst i en vinkel på 90°, foretrukket høyst 60° til horisontalplanet. Mens den mest fordelaktige konfigurasjon består i å utøve trykkgradienten, spesielt undertrykk, mot det skumstrømnings-begrensende substrat med en lavere og foretrukket en mer jevn luftpermeabilitet enn det luftpermeable arkmaterial, og gjennom dette substrat til det luftpermeable arkmaterial, kan man om ønsket tilføre skum til det skumstrømningsbegrensende substrat, som beveges (foretrukket med den samme hastighet) i nær kontakt på det våte luftpermeable arkmaterial, og utøve trykkgradienten, spesielt undertrykk, på en slik måte at skummet bringes til å trenge gjennom substratet, deretter gjennom det underliggende arkmaterial for å avvanne det sistnevnte. Denne konfigurasjon er et alternativ til den foretrukne konfigurasjon hvor skummet påføres det luftpermeable arkmaterial, kan i visse tilfeller også anvendes for den vaskeanvendelse som er beskrevet senere, idet minste i noen av en rekke av avvanningstrinn i produksjonslinjen. Avvanningsvirkningene er imidlertid dårligere enn dem som oppnås ved å påføre skummet på det luftpermeable ark.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan også anvendes for å fjerne midler fra det luftpermeable arkmaterial. Slike midler kan være kjemiske midler, partikkelformet stoff, væsker/ faststoffer eller blandinger av slike produkter inklusive forurensninger av ikke-definert sammensetning. I disse tilfeller virker skummet påført overflaten av arkmaterialet (eller substratet).som vaskemedium, som fjerner uønskede midler og samtidig avvanner arkmaterialet slik at et annet trinn under de samme eller forskjellige betingelser vil være mer effektivt med hensyn til middelfjernelsesvirkningen. Det luftpermeable arkmaterial kan være tørt når skummet bringes til å trenge igjennom det for den første gang for å fjerne midler, eller det kan være vått som i tilfellet med avvanning. Det påførte skum kan inneholde overflateaktive midler spesielt egnet for å fjerne de uønskede midler som er tilstede og/eller det kan inneholde forbindelser som kan nøytralisere, emulgere eller dispergere de uønskede midler tilstede i arkmaterialet.
Som i tilfellet med avvanning kan flere behandlinger i samsvar med oppfinnelsen gjennomføres i den samme eller i en forskjellig konfigurasjon, under de samme eller forskjellige betingelser med hensyn til type, sammensetning og egenskaper av det anvendte skum, den anvendte trykkgradient, etc. For oppnåelse av maksimale rensevirkninger er det viktig å arbeide under betingelser som sikrer gode avvanningsvirkninger og beting-elsene beskrevet for avvanning gjelder.
Et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er de inklusjoner inne i skummet av midler som innvirker med det luftpermeable arkmaterial eller med material som bæres deri. "Innvirker" betyr reaksjon kjemisk med det nevnte material eller komponenter derav, under dannelse av kovalente eller ikke-kovalente bindinger (som f.eks. hydrogenbindinger eller Van der Waals bindinger) eller bare midler for avsetninger i mellomrommene av det nevnte arkmaterial.
Slike innvirkningsbehandlinger kan gjennomføres uavhengig av eller i kombinasjon med middelfjernelse og avvanningsbehand-linger.
Skummet kan påføres det tørre luftpermeable arkmaterial og spesielt kan skum tvinges inn i det tørre luftpermeable arkmaterial til å danne en indre grenseflate under betingelser (spesielt med hensyn til absorbpsjon av substratet for væsken som danner skumcellene) som muliggjør skumtransitt gjennom
substratet. Dette er spesielt gunstig i tilfeller hvor
(i) i skumsammenfalling med vannabsorpsjon av materialet i det luftpermeable arkmaterial skal unngås (dvs. hvis vanninnholdet i det sistnevnte i tilfellet av fjernelse av uønskede midler eller påføring av midler er forholdsvis lavt)
(avvanning er således nødvendig først etter middelfjernelse eller middelpåføring, (ii) hvis av andre grunner en minimumsmengde av vann skal være tilbake i det luftpermeable arkmaterial, (iii) hvis innvirkning av materialet i det luftpermeable ark ønskelig skal finne sted inne i dets struktur, dvs. hvis innvirkning skal foregå i de indre mellomrom (og om ønsket også ved overflategrenseflaten) kan skum tvinges inn i det tørre luftpermeable arkmaterial til å danne en indre grenseflate under betingelser (spesielt med hensyn til absorpsjons-evnen av substratet for væsken som danner skumcellene) som muliggjør skumtransitt gjennom substratet.
Under disse forhold kan det således påførte skum inneholde midler som kan frembringe den ønskede innvirkning, eller hvis disse midler tilføres deretter, vil innvirkning ikke bare finne sted ved overflaten hvortil disse midler er påført, men også internt ved alle indre grenseflater som kan dannes. Skumgjennomgangsbetingelser bestemmes og oppnås ved å bringe et lag av skum med ensartet tykkelse til å trenge igjennom det luftpermeable arkmaterial under virkning av en trykkgradient, idet arkmaterialet utsettes for innvirkning av denne trykkgradient bare i en slik tidsperiode inntil de første skumceller kommer til syne på den motsatte side av arkmaterialet.
Det skumstrømningsbegrensende substrat kan renses for å fjerne partikkelformet eller fibrøst avfall som medføres av gjennom-trengende skum fra det luftpermeable arkmaterial inn i substratet eller som allerede er tilstede i skummet når dette ble påført, ved å reversere strømningsretningen (under anvendelse av skum, vann, dusjing med vann, luft som blåses mot substratet) etter at substratet er separert fra det luftpermeable
arkmaterial.
Vann, skum eller luft presses, således gjennom substratet fra den side som ikke har vært i berøring med arkmaterialet, dvs. hvor trykket hadde vært lavere under behandlingen i samsvar med oppfinnelsen. Hvis vann/oppløselig material skal fjernes fra tid til tid eller etter hver syklus med skumgjennomtrengning, kan vasking enten foregå ved å reversere strømnings-retningen eller ved å anvende den samme retning som tidligere. Hvis tilsmussing eller tilstopning med avfall er meget kraftig kan man anvende forskjellige skumstrømningsbegrensende substrater etter hverandre, dvs. overføre det luftpermeable arkmaterial fra et substrat til et annet mellom behandlingene som innbefatter skumgjennomtrengning.
Det følgende er en beskrivelse av eksempelvise metoder for å bringe oppfinnelsen til utførelse.
De følgende data viser de sterke fordelaktige virkninger av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.
I eksemplene skal følgende forklaringer og forkortelser anvendes.
FFCS: Skumstrømnings-begrensende substrat.
APSM: Luftpermeabelt arkmaterial.
MEF (APSM).
Trekkpapir (APSM).
Tissue (APSM).
Gauze (APSM) 8 lag av kirurgisk gauze, bleket og renset. Klede (APSM).
Skumsammensetninger og spesifikasjoner ("Skum")
Skumforhold: volum av oppskummet skum/volum
av væske før oppskumming,
Sammensetning: midler tilstede i. væsken som skal oppskummes,
Sammensetning A: 2 gram/liter ikke-ionisk overflate-
aktivt middel ("Sandozin NIT" conc, Sandoz) Sammensetning B: 1 gram/liter av det samme ikke-
ioniske overflateaktive middel, Sammensetning C: 0.2 gram/liter av det samme overflateaktive middel,
Skumvolum: volum av skum (i ml) påført overflaten av APSM før utøvelse av trykkgradienten som volum i ml pr. dm<2>.
Avvanningsvirkning:
Badinnhold av APSM etter påføring av skum idet opprettelsen av en trykkgradient bevirker at skummet trenger igjennom APSM og FFCS og vekten av APSM-prøven bestemmes og sammenlignes etter denne behandling med dens vekt før behandlingen, uttrykt i %owf (% regnet på vekten av tekstilet).
Resterende vanninnhold:
Vanninnhold av APSM etter avvanningsbehandling (i motsetning til "opprinnelig vanninnhold", dvs. vanninnhold før avvan-ningsbehandlingen).
Eksempel 1
Virkning av nærvær av skum i flerlags substrater.
( Vevede tekstiler).
Behandling og håndtering av tekstiler i testene:
To eller flere på hverandre liggende lag av de nevnte tekstilstoffer ble behandlet i våt tilstand (rent vann) som følger: (a) hard pressing i gapet mellom valser, dobbelt passering,
dvs. gjentatt'rullebehandling,
(b) samme, svak pressing, en og to passeringer,
(c) samme, men skum påført lagene av tekstilstoff (mellom
lagene) før samme pressing som i (b), bare en passering. De oppnådde virkninger er uttrykt i gram tekstil + resterende vann pr. 100 cm<2>.
Nærvær av midler som nedsetter overflatespenningen av vann er i seg selv funnet å øke virkningen av kjente mekaniske vann-fjernelsessystemer som f.eks. pressing i et valsegap etc, spesielt hvis den vannfjernende behandling må være mild fra et synspunkt med mekanisk innvirkning, f.eks. mekanisk trykk utøvet på arkmaterialet.
Anvendelse av disse midler i et skumbad vil imidlertid ytterligere redusere det resterende vanninnhold i en meget vesentlig grad som vist i den etterfølgende tabell 3.
TABELL 3
Ikke-vevet, 103 g/m<2>, 100% rayon.
Prøve 1 to lag av ikke-vevet tekstil neddyppet i rent vann,
presset forsiktig i rulle,
Prøve 2 neddykket i vann inneholdende middel som kan nedsette overflatespenningen av vann, presset på
den samme rulle på samme måte som prøve 1,
Prøve 3 samme behandling som for prøve 2, men oppskummet bad (samme blanding som neddykkingsbadet) tilført tilført mellom de to lag av ikke-vevet tekstil før pressing.
Da det i enkelte tilfeller er uønsket å ha resterende overflateaktive midler tilstede på arkmaterialet etter tørking er det funnet at i disse tilfeller kan man anvende overflateaktive midler som spaltes under innvirkning av tørke temperaturer, eller bortføres ved avdamping av vann eller overflate-
Behandlingen (c) av en prøve som gis valsegapbehandlingen
(b) etterfulgt av den samme valsegapbehandling i nærvær av et bad av skum gir således et resterende vanninnhold som er betraktelig lavere enn enten behandling (b) alene eller gjentagelse av behandling (b), d.v.s. nærværet av skummet i tekstilene under pressebehandlingen forbedret pressevirk-ningen i meget vesentlig grad selv om behandlingen med skum hadde økt vanninnholdet utover vanninnholdet i det våte material anvendt for testen.
Eksempel 2
Innvirkning av luftgjennomføringsbehandling:
Vevede flerlagssubstrater.
De samme prøver som i tabell 3 ble etter pressingen behandlet i 10 sekunder med en forholdsvis sakte strøm av luft som blåses mot en side av sandwich-tekstilstoffene.
Disse resultater viser at den korte behandling med luft gir overraskende resultater selv om luften bare er ved eller litt over romtemperatur - uansett antallet av lag tilstede og endog selv om ganske lave lufthastigheter anvendes.
I noen tilfeller oppnås vannmengder også under disse meget milde betingelser som er sammenliknbare med dem som oppnås med meget hård pressing. Høyere lufttemperaturer som 60°
til 80°C og noe høyere lufthastigheter (men vesentlig under de meget høye hastigheter som anvendes i dyser som anbefalt av visse maskinfabrikanter) gir selvfølgelig ennå bedre resultater selv ved kortere behandlingstider. Lufttemperaturer på 40 til 80°C er tilgjengelige til lav pris fra varmegjenvin-ningssystemer for spennrammer, herdeovner eller annet termisk behandlingsutstyr. Luft eller vann ved slike temperaturer var hittil ansett å være lite anvendelig.
Eksempel 3
Innvirkning av nærvær av skum på pressevirkning:
Flerlags ikke- vevede substrater.
Metode.
Ikke-vevede substrater (rayon, filtstoff) ble fuktet i et vandig bad inneholdende små mengder (0,2 g/liter) av ikke-ionisk detergent. Kontrollprøve A ble presset hårdt to ganger i sandwichform i valsegapet av en impregneringsrullemaskin. Kontrollprøve av merket ble presset forsiktig i sandwichform i valsegapet i en rullemaskin.
Prøve B1 ble behandlet nøyaktig som prøvene A, men etter pressingen i valsegapet ble det samme bad i oppskummet form sugd gjennom det pressede tekstilstoff ved hjelp av en vakuumspalt.
Prøve B_ ble igjen behandlet som prøve A, men et oppskummet bad med den samme sammensetning ble innført i rommet mellom de to lag av de pressede ikke-vevede tekstiler før den nevnte sandwich gikk inn i det samme valsegap som for prøven A, dvs. under den mekaniske behandling (pressing) var ytterligere væske i oppskummet form tilstede i de våte ikke-vevede tekstiler.
Prøve B'^ ble behandlet nøyaktig som prøven A', men etter
den lette pressing ble det oppskummede bad sugd gjennom de to lag ved hjelp av en vakuumspalt.
Prøve B'2 ble behandlet nøyaktig som prøven A', men etter pressingen ble det oppskummede bad innført mellom to lag av de pressede ikke-vevede tekstiler før den skumfylte sandwich ble ført gjennom det samme valsegap som for prøven A' .
TABELL 6
Luftbehandling: 5 sekunder, lufttemperatur 42°C.
Tabell 6 viser at sugingen av det oppskummede bad gjennom det våte material kan redusere vanninnholdet med mer enn 50% (selv om skummet i virkeligheten tilføyer vann til det vann som allerede er tilstede) og tilførselen av det oppskummede bad mellom to våte tekstiler før pressingen reduserer også vanninnholdet selv om også her det oppskummede bad faktisk øker den totale mengde av tilstedeværende vann. Tabellen viser også at en meget kort behandling med lavtemperaturluft vil ytterligere markert redusere vanninnholdet.
Et meget viktig trinn i fremgangsmåten er å innføre oppskummet væske mellom to lag av vått luftpermeabelt arkmaterial og deretter bringe skummet til å trenge igjennom arkstrukturen og fjerne væske ved å føre lagene med oppskummet væske i sandwichform mellom lagene gjennom gapet av trykkvalser, dvs. ruller som løper i kontakt under innstillbart trykk.
Påføringen av skummet kan skje ved hjelp av kjente metoder (kniv, valser, spalteavsetning, fra en beholder eller fra perforerte rør til enkelt eller flerlags arkmaterial som tekstiler enten i vevet, strikket, ikke-vevet form elleri form av papir, luf tpermeable ark av skumplast, etc).
Skummet kan påføres fra en side, fra begge sider eller mellom lagene av arkmaterialet. Den oppskummede væske kan være vandig, inneholdende små mengder skummemidler, eller den kan inneholde midler som f.eks. skumstabiliseringsmiddel, midler som destabiliserer skum ved forhøyede temperaturer, ferdig-behandlingsmidler. Den kan tilføres uten oppvarming eller ha en temperatur over romtemperaturen. I visse tilfeller kan ikke-vandige væsker anvendes.
Kjente systemer som kan fjerne vann fra baneformet material kan anvendes og ikke bare kan påføringen av skummet være integrert i gjennomtrengningstrinnet, men gjennomtrengningsprosessen kan være integrert i væskefjernelsesprosessen. Man kan f.eks. tilføre skum mellom lag av flerlags arkmaterial (f.eks. 2,4 elle r opptil 20 lag tekstilstoff idet skummet vanligvis påføres mellom midtlagene) og deretter føres materialet gjennom valsegapet i en rullemaskin som presser skummet inn i strukturen og fjerner væske ved den samme behandling.
Eksempel 4
Innvirkning av nærvær av oppskummet bad på vannfjernelse
( ikke- vevede tekstiler)
Eksempel 5
Vann i forhold til skum: vann suget gjennom APSM i forhold til samme volum vann i oppskummet form suget gjennom samme APSM.
Eksempel 6
Innvirkning av maskevidde i FFCS ( Test 109)-
Innvirkningen av maskevidde i forskjellig FFCS på avvanningsvirkningene oppnådd på forskjellige substrater ble undersøkt. FFCS: Filterplater i Buchner-trakter som modell for FFCS APSM: Trekkpapir (forsøksnummer)
Tissue
MEF
Resterende vanninnhold.
Skumsammensetninger.
Samme tester, FFCS nr. 10 lagt på filterplater I, II og III Filterplater Filterplater Filterplater
FFCS i direkte kontakt med APSM bestemmer overveiende avvanningsvirkninger. Vanninnhold etter sterk pressing (2 passeringer)
Eksempel 7
Innvirkning av FFCS:
Avvanningsvirkning i % av tekstilvekt.
Eksempel 8
Forhold mellom luftpermeabilitet / avvanningsvirkning av FFCS ( forsøk nr. 33).
APSM: MEF
Sammensetning A
Skumforhold 65: 1
Eksempel 10
Innvirkning av konfigurasjonen på avvanningsvirknlngen
( luftpermeabilitet APSM/ FFCS)
For å undersøker innvirkningen av forholdet mellom APSM og FFCS luftpermeabilitet ble tre tekstiler anvendt som FFCS i andre forsøk alternativt anvendt som APSM henholdsvis FFCS i par, og avvanningsforsøk med skumblandinger A ble gjennomført (volum av skum: 300 ml/dm<2>, skumforhold 60:1).
Anvendte tekstiler.
FFCS nr. 18, luftpermeabilitet 28 l/m/m<2>/sek.
FFCS nr. 3, luftpermeabilitet 4,4 l/m/m<2>/sek.
FFCS nr. 10, luftpermeabilitet 2,7 l/m/m<2>/sek.
'•Forhold- forhold <1>"?tpermeabilitet APSM
luftpermeabilitet FFCS
Test 10a: Nr. 18 som APSM
Nr. 3 som FFCS
Test 10b: Nr. 3 som FFCS
Nr. 18 som APSM
Test 10c: Nr. 18 som APSM
Nr. 10 som FFCS
Test 10d: Nr. 10 som APSM
Nr. 18 som FFCS
Test 10f: Nr. 3 som FFCS
Nr. 10 som FFCS
Resultater.
Resultatene viser at et forhold på mer enn 1 gjerne vil gi bedre resultater enn en konfigurasjon hvor APSM har en luftpermeabilitet vesentlig lavere enn luftpermeåbiliteten av
FFCS.
Eksempel 11
Innvirkning av skumforhold på avvanningsvirkning.
11a: FFCS : Nr 10
APSM: MEF
Sammensetning A
Volum av skum konstant, vekt av væske variabel. Volum av skum 300 ml/dm2.
11b: (12) FFCS Nr. 10
APSM : MEF
Sammensetning A
Volum av skum varierte, vekt av oppskummet væske konstant (1 g/dm<2>).
11c: ( 10) FFCS: Maskevidde 40 - 100 mikrometer.
APSM: Tissue, trekkpapir, sammensetning A og C.
Volum av skum konstant, vekt av oppskummet væske variabel.
11 d: FFCS, Maskevidde 40 - 100 mikrometer.
APSM: Gauze (8x).
Sammensetning A.
Skumvolum konstant (200 ml), vekt av oppskummet væske varierte.
Eksempel 12
Innvirkning av skumvolum.
12: (11) FFCS: nr. 10
APSM: Trekkpapir
MEF
Gauze Sammensetning A Skumforhold 60:1
12b: (27) FFCS: nr. 10
APSM: Gas Sammensetning A Skumforhold: 65:1
12c: (118) FFCS: nr. 10
APSM: MEF
Trekkpapir Sammensetning A Skumforhold: 60:1
Eksempel 13
Innvirkning av konsentrasjon av overflateaktivt middel (skumstabilitet).
13a: ( 13) FFCS: nr. 10
APSM: Tissue (håndkletype)
Skumforhold: 50:1 - 70:1
Sammensetning A og C
13b: (10) FFCS: nr. 10
APSM: Trekkpapir
Tissue Skumforhold: Varierte Sammensetninger B og C
13 c: (123) Skumsammenfallingstid (med og uten undertrykk).
Eksempel 14
Innvirkning av initialt vanninnhold i FFCS på avvanningsvirkning på APSM.
14 a: (103) FFCS: nr. 10
APSM: Gas
Sammensetning A
Skumforhold: 60:1
Vanninnhold
14b: FFCS: nr. 10
APSM: MEF
Sammensetning A Skumforhold: 60:1
Vanninnhold
Skuminnhold (% av tekstilvekt)
Eksempel 15
Innvirkning av svelling på luftpermeabilitet av vannsvellbare FFCS-materialer.
Eksempel 16
Innvirkning av vakuumeksponeringstid.
FFCS: nr. 10
APSM: MEF
Sammensetning A
Skumforhold: variert
a : b : c = 1 : 2 : 4 vakuumeksponeringstider
Eksempel 17
(18a) Fjernelse av vannholdige midler.
FFCS: nr. 56
APSM: Bomullsklede, ikke mercerisert
Skumforhold: 60:1
Sammensetning A
Tekstilet ble neddykket i kaustisk oppløsning av merceri-seringsstyrke (266 g NaOH/liter) og ble så avvannet med skum (suget gjennom tekstilet, med FFCS nr. 56 mellom vakuum og APSM) gjentatte ganger. Skumvolum 200 ml/dm<2>, sammensetning A, skumforhold 65:1.
Ingen rensevæske ble påført tekstilet mellom skumavvannings-behandlingene. Skumtemperaturen var 20°C.
Resultater
Vanninnholdet av det sterkt svellede bomullsstoff falt fra 104% av tekstilvekten t-il 81,9% av tekstilvekten, innholdet av kaustiske bestanddeler fra 0,5288 g/dm<2>, dvs. 52,88 g/m<2>
(=100%) til 0,1040 g/dm<2>, dvs. 10,4 g/m<2> (=19,7% av den opprinnelige verdi) som tilsvarer en konsentrasjon på 52,3 g NaOH/liter.
Ved industriell utførelse anses en nedsettelse av inneholdet av kaustiske bestanddeler fra 266 g NaOH/liter til 56 g NaOH/liter ved flere gangers kold og varm rensing som tilfredsstillende (ved denne konsentrasjon kan et bomullstekstil etter mercerisering frigis fra viddeopprettholdende innretninger uten fare for vesentlig krymping) . Fem skumavvannings-behandlinger (utenoppvarming) har oppnådd bedre fjernelse av kaustiskebestanddeler.
17b
Et mercerisert bomullstekstil (vasket, bleket klede) ble neddykket i kaustisk bad (266 g NaOH/liter), idet vektøkningen var 101% av tekstilvekten. Tekstilet ble så behandlet på forskjellige måter for å fjerne så mye kaustiske bestanddeler som mulig med et minimum av skyllevann.
Prøve 1 ble avvannet en til fem ganger med skum (sammensetning A9, 300 ml/dm<2> hver gang, ingen mellomliggende tilsetning av vann, skumforhold, 65:1. FFCS nr. 56 - samme sammensetning, samme vekt av vann).
Alle disse behandlinger ble gjennomført ved romtemperatur.
Prøve 2 ble renset fem ganger med 200 ml koldt vann/dm<2>,
dvs. mer enn 30 ganger vekten anvendt i oppskummet form.
Prøve 3 ble behandlet som eksempel 2, men med 200 ml/dm<2 >varmt vann (72°).
17c): (124c)
Samme tekstil, samme kaustiske behandling som i eksempel 13b. Avvanning med skum under de samme betingelser som i eksempel 13b.
Eksempel 18
Avvanning av løsmassefibre (bomull, vasket og bleket, medisinsk bomullskvalitet) (15).
FFCS: nr. 10
Sammensetning A
Skumforhold: 60:1
Skumvolum: 300 ml/dm<2>
Eksempel 19
Avvanning av luvstoff 8125)
19a: Avvanning av vått frotté-håndklestoff (bomull, 521 g/m<2>, vasket, bleket og farget).
Sammensetning A, skumforhold 60:1, 300 ml skum/dm<2>.
FFCS nr. 10: restvanninnhold 125 %
FFCS nr. 56: restvanninnhold 117,5 %
19b:
Avvanning av våt kordfløyel (bomull, 347 g/m<2>,
vasket, bleket, farget).
Sammensetning B, skumforhold 65:1, 300 ml skum/dm<2>.
Restvanninnhold av tekstilvekt
Eksempel 20
Vakuumdata, vakuumvirkninger.
20a:
Skumgjennomtrengningstid gjennom forskjellige APSM. 600 ml skum (sammensetning A, skumforhold 65:1) ble suget gjennom til forskjellige ASPM. Gjennomtrengningstid og seks forskjellige FFCS skumgjennomtrengningstider ble bestemt (sek. ) .
Eksempel 21
Avvanning med trådnetting som virker som transportørbelte.
Et ikke-vevet tekstil (MEF) inneholdende omtrent 220%
vann ble (a) avvannet med undertrykk ved vakuum ved frem-føring på en trådnetting over en vakuumspalt. For å bestemme innvirkningen av avvanningen med skum (i forhold til avvanning på en konvensjonell måte med vakuum) og innvirkning av FFCS ble samme forsøk gjennomført (b) uten skum og (c) med skum uten en FFCS.
Eksempel 22
Nedsettelse av skumforhold under avvanning.
APSM: Gas
FFCS: 40 - 100 mikrometer maskevidde 22a:
Sammensetning A
Skumforhold 40:1 før gjennomtrengning gjennom systemet. Skumforhold 21:1 etter gjennomtrengning.
Levetid av skum før gjennomtrengning: 60 minutter.
etter gjennomtrengning: 25 minutter. Avvanningsvirkning: 80% av tekstilvekt.
22b:
Sammensetning C
Skumforhold 40:1 før gjennomtrengning gjennom systemet. Skumforhold nærmest null etter gjennomtrengning
(skum praktisk talt fullstendig omdannet til vann). Avvanningsvirkning: 73% av tekstilvekt.
22c:
Sammensetning C
Skumforhold 65:1 før gjennomtrengning.
Skumforhold praktisk null etter gjennomtrening. Avvanningseffekt 106%
22d: Samme forsøk, men uten APSM (skum suget bare gjennom
FFCS).
Eksempel 23
Et MEF ikke-vevet tekstil (luftpermeabilitet
1200 l/m/m<2>/sek.) ble avvannet ved å føres i våt tilstand (vanninnhold 180 - 220 % av tekstilvekt) over to vakuumspalter. Banen lå på en trådnetting av bronse (luftpermea-
bilitet 5500 l/m/m<2>/sek. Restvanninnhold etter behandlingen var 65% til 70% av tekstilvekt innenfor gruppen for en dynamisk test. Disse resultater viser at endog ved omhyggelig seleksjon kan utmerkede resultater oppnås med FFCS med en luftpermeabilitet vesentlig høyere enn APSM.
Eksempel 24
Sammenligning mellom vann og skum sugen gjennom APSM (med og uten FFCS9 og uskummet vann inneholdende overflateaktivt middel tilstede i APSM frembringer skum under innvirkning av vakuum med og uten FFCS-testserie 130-) .
Bemerkninger:
(1) Tester "a" sammenlignet med tester "b" viser innvirkning av FFCS. (2) Test 130.1b viser de overlegne virkninger av behandlingen i samsvar med oppfinnelsen fremfor andre variasjoner. (3) Tester 120.'1a/1b sammenlignet med tester 130.2å - 130. 3b viser overlegenheten av skum fremfor uskummede sammensetninger . (4) Tester 130:4a/4b til 130.5a/5b viser at fremgangsmåten som angitt i US-patentskrift 4062721 (GUYER) ikke frembringer resultater vesentlig forskjellige fra dem som oppnås med konvensjonell vakuumekstraksjon eller fjernelse av vann ved hjelp av rullemaskin.
Claims (8)
1. Fremgangsmåte for avvanning og/eller rensing av et luftpermeabelt arkmaterial inneholdende vann og/eller fjernbare midler, omfattende behandling av en av overflatene av det nevnte arkmaterial med væske inneholdende et skumdannende middel, påføring av væsken på en side av arkmaterialet, en trykkgradient utøves gjennom materialet, og væske og vann og/eller fjernbare midler fjernes fra den annen side av materialet,
karakterisert ved at: (i) før påføringen på den ene overflate av arkmaterialet oppskummes væsken inneholdende det skumdannende middel, og (ii) den oppskummede væske påføres den ene overflate av arkmaterialet som skum og dette skum drives ved hjelp av trykkgradienten til å gjennomtrenge hulrommene i arkmaterialet for å bringe vann og/eller fjernbare midler til å bli fjernet fra de nevnte hulrom.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det som skumdannende middel anvendes et middel som spaltes ved en temperatur i området 50 - 200°C slik at det ødelegges under etter-følgende behandlinger med tørking eller oppvarming.
3- Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes et skum med maksimal cellestørrelse på ikke mer enn en fjerdedel av tykkelsen av det luftpermeable arkmaterial hvorpå det påføres.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at det anvendes et skum-strømningsbegrensende substrat i kontakt med det luftpermeable arkmaterial for å understøtte dette under behandlingen med skummet.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at det skumstrømningsbe-grensende substrat anbringes enten på den side som vender bort fra den side hvorpå skummet påføres, eller på den side hvorpå skummet påføres.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at det anvendes et skumstrømningsbegrensende substrat med en luftpermeabilitet som i våt tilstand har en luftpermeabilitet lavere enn det luftpermeable arkmaterial som behandles.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at det anvendes et substrat hvor dimensjonene av porene eller hulrommene ikke er over 50 mikrometer.
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 4-7, karakterisert ved at det som skumstrøm-ningsbegrensende substrat anvendes et vevet tekstil med en luftpermeabilitet på ikke over 250 liter pr. meter pr. m<2> pr. sekund eller en ikke-vevet struktur eller netting med en luftpermeabilitet på ikke over 2000 liter pr. meter pr. m<2> pr. sekund.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8232393 | 1982-11-12 | ||
| GB8235346 | 1982-12-10 | ||
| GB838322168A GB8322168D0 (en) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | Dewatering process |
| PCT/EP1983/000292 WO1984001970A1 (en) | 1982-11-12 | 1983-11-05 | Dewatering process, procedure and device |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO842815L NO842815L (no) | 1984-07-11 |
| NO160934B true NO160934B (no) | 1989-03-06 |
| NO160934C NO160934C (no) | 1989-06-14 |
Family
ID=27439863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO842815A NO160934C (no) | 1982-11-12 | 1984-07-11 | Fremgangsmaate for avvanning og/eller rensing av et luftpermeabelt arkmaterial inneholdende vann og/eller fjernbare midler. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR8307607A (no) |
| DK (1) | DK343984A (no) |
| NO (1) | NO160934C (no) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114790041A (zh) | 2021-01-26 | 2022-07-26 | 埃科莱布美国股份有限公司 | 防冻分散剂及其制造工艺 |
-
1983
- 1983-11-05 BR BR8307607A patent/BR8307607A/pt not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-07-11 NO NO842815A patent/NO160934C/no unknown
- 1984-07-12 DK DK343984A patent/DK343984A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK343984D0 (da) | 1984-07-12 |
| NO842815L (no) | 1984-07-11 |
| BR8307607A (pt) | 1984-10-02 |
| DK343984A (da) | 1984-07-12 |
| NO160934C (no) | 1989-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4606944A (en) | Dewatering process, procedure and device | |
| US2528793A (en) | Cotton felt and method of making the same | |
| JP2566084B2 (ja) | 天然繊維、特に未晒し木綿から成る吸水性不織布の製造方法、得られる不織布 | |
| US3214326A (en) | Paper pressing method, felt and apparatus | |
| US3042576A (en) | Method and apparatus for producing nonwoven fibrous sheets | |
| CA1285132C (en) | Hydraulically entangled nonwoven fabric with high web strength | |
| JPH04281058A (ja) | スパンレースアクリル/ポリエステル織物 | |
| BRPI0212937B1 (pt) | processo para formar um tecido tratado de forma antimicrobial e tecido composto tratado de forma antimocribial obtido pelo mesmo | |
| JPH0551714B2 (no) | ||
| JP2018521232A (ja) | 不織布を製造するためのセルロース系繊維の使用 | |
| US3974319A (en) | All purpose wipe material | |
| US3214331A (en) | Double fabric paper press | |
| EP4178525B1 (en) | Absorbent product with improved capillary pressure and saturation capacity | |
| US2018244A (en) | Paper product and method of making | |
| US3336182A (en) | Non-woven cotton web | |
| US3832281A (en) | Paper or non-woven fabric of regenerated cellulose fibers and method for producing the same | |
| IE55150B1 (en) | Dewatering process | |
| US20230024297A1 (en) | Wiping Products Made from Foam Formed Webs | |
| WO2025095926A1 (en) | Foam formed wiping product | |
| WO2025095927A1 (en) | Foam formed and hydroentangled webs and wiping products made therefrom | |
| WO2025096375A1 (en) | Foam formed webs constructed from ultra-fine fibers | |
| RU1804512C (ru) | Способ изготовлени нетканого материала | |
| US2688864A (en) | Textile shrinking apparatus | |
| JPH11315467A (ja) | 連続糸並びに短繊維の集合体層の連続化学加工方法と 装置 | |
| SU910903A1 (ru) | Способ очистки сеток и прессовых сукон бумагоделательных машин |