Verfahren und Vorrichtung zum Mercerisieren einer Gewebebahn

Abstract

 Um beim Breitstrecken der Gewebebahn im konischen Einlauffeld des Spannrahmens die Streckkräfte gleichmässiger verteilen zu können, werden die Randzonen (14, 14′) der Gewebebahn (2) stärker mit einem heissen Medium, z.B. mit heisser Schwach­lauge besprüht als die Mittelzone (19). Die bereits stabili­sierten Randzonen übertragen so die Streckkräfte in die Mittelzone, so dass unterschiedliche Distanzen zwischen den Kettfäden nach dem Strecken vermieden werden. Die differen­zierte Besprühung wird durch besonders angeordnete Sprührohre (13) erzielt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mercerisieren einer Gewebebahn gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. von Anspruch 5.

[0002] In der Regel erfolgt das Besprühen der Gewebebahn in der Breitstreckzone mittels heisser Schwachlauge oder mittels Heissdampf. Dadurch werden Schrumpfkräfte abgebaut und es erfolgt eine Stabilisierung der Gewebebahn. Durch das Breit­strecken selbst wird die durch den Imprägnierprozess ausge­löste Gewebeschrumpfung teilweise wieder ausgeglichen. Ein gattungsmässig vergleichbares Verfahren ist beispielsweise durch die EP-A-O 198 793 der Anmelderin bekannt geworden.

[0003] Ein bekanntes Problem beim Breitstrecken von Gewebebahnen besteht darin, dass die Streckkräfte unterschiedlich auf die Gewebebahn einwirken, was nach dem Breitstrecken eine ungleichmässige Anordnung der Kettfäden zur Folge hat. Beim Breitstrecken mittels einer Spannkette besteht die Tendenz, dass nur die äusseren Randpartien gestreckt werden, so dass der Streckeffekt gegen die Gewebebahn-Mitte abnimmt. Gerade umgekehrt ist dieser Effekt beim kettenlosen Breitstrecken mittels Breitstreckwalzen. Infolge unterschiedlicher Haftrei­bung bleibt hier nur die Mittelpartie gestreckt, während die Randzonen leicht eingehen. Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde durch die DE-A-1 106 282 bereits vorgeschlagen, dass ein kettenloser Mercerisierteil mit einem sich daran an­schliessenden Kettenmercerisierteil zu einer neuen Merceri­siermaschine kombiniert wird. Diese Kombination von zwei ver­schiedenen Breitstreckvorrichtungen erfordert jedoch einen erheblichen apparativen Aufwand, wobei die Gewebebahn erheb­ lichen mechanischen Belastungen ausgesetzt wird, die sich bei empfindlichen Qualitäten nachteilig auswirken können.

[0004] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Streckung der Gewebebahn über die gesamte Breite gleichmässig und auf scho­nende Weise ohne aufwendige konstruktive Vorrichtungen erfolgt. Insbesondere der Kettfadenabstand soll über die gesamte Breite der Gewebebahn gleichmässig sein, so dass das Gewebe überall die gleiche Dichte aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Durch diese Massnahme wird zunächst nur die Randzone, nicht aber die Mittelzone der Gewebebahn stabi­lisiert. Dies hat zur Folge, dass sich die von den Spannket­ten verursachten Breitstreckkräfte von den bereits stabili­sierten Randzonen in die noch nicht oder erst wenig stabili­sierte Mittelzone übertragen. Dies ergibt eine etwa gleich­mässige Streckkraft über die gesamte Breite der Textilbahn, so dass auch die Kettfäden in der Mittelzone auseinandergezo­gen werden. Die Streckkräfte erschöpfen sich nicht bereits in der Randzone durch Nachgeben derselben, da dies durch das gezielte Stabilisieren verhindert wird. Die Sprühdichte nimmt von den Randzonen gegen die Mittelzone der Gewebebahn vor­teilhaft etwa gleichmässig ab, da sich auch die Streckkräfte gegen die Mitte der Gewebebahn hin reduzieren. Die Randzone beträgt jeweils wenigstens 10 % der Warenbreite und höchstens 40 % der Warenbreite. Auf die Randzone wird dabei wenigstens die zweifache Menge des heissen Mediums gesprüht.

[0005] In vorrichtungsmässiger Hinsicht wird die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung mit dem Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. Die Sprühdüsen können an einem Sprührohrpaar angeord­net sein, das im gewünschten Winkel und im gewünschten Ab­stand zu den Aussenkanten der Gewebebahn über dem konischen Einlauffeld des Spannrahmens angeordnet ist. Vorzugsweise sind die Sprührohrpaare im gleichen Winkel wie das konische Einlauffeld angeordnet, so dass die Randzonen im Verlaufe des Vorschubs der Gewebebahn gleichmässig besprüht werden. Die Sprührohre können relativ zur Aussenkante der Gewebebahn im konischen Einlauffeld des Spannrahmens aber auch einen leicht abweichenden Winkel aufweisen. Es wäre auch denkbar, die Sprührohre in ihrer Winkelposition beweglich anzuordnen, so dass im Verlauf des Vorschubs der Gewebebahn eine sich ver­breiternde oder verjüngende Randzone besprüht wird. Es wäre schliesslich auch denkbar, Sprührohre zu verwenden, welche in der Ebene der Gewebebahn nach innen oder nach aussen gekrümmt sind. Die intensivere Besprühung der Randzonen könnte sich über das konische Einlauffeld des Spannrahmens hinaus bis in den seitenparallelen Abschnitt erstrecken.

[0006] Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die Sprühdüsen bezüglich Anordnung und/oder Oeffnungsquerschnitt derart ausgebildet sind, dass die Menge des versprühten Mediums gegen die Mittelzone der Gewebebahn abnimmt. Auf diese Weise genügt ein einziges Sprührohr über beiden Rand­zonen zum Erreichen des gewünschten Effekts.

[0007] Um unterschiedliche Bahnbreiten behandeln zu können, weist der Spannrahmen vorteilhaft eine Verstellvorrichtung zum Verändern der Distanz zwischen den beiden Spannketten auf, wobei die Sprührohre derart am Spannrahmen befestigt sind, dass sie zusammen mit den Spannketten verstellbar sind. Auf diese Weise haben die Sprührohre über den beiden Randzonen immer etwa die gleiche Distanz zur Aussenkante der Gewebe­bahn. In bestimmten Fällen kann die Verstellvorrichtung aber auch so ausgebildet sein, dass beim Verstellen der Spannket­ten die Sprührohre einen proportional geringeren Weg zurück­legen.

[0008] In bestimmten Fällen kann es auch vorteilhaft sein, wenn über jeder Randzone mehrere parallele Sprührohre angeordnet sind, welche einzeln über Steuerventile ansteuerbar sind. Diese Sprührohre können fest angeordnet sein, so dass bei einer anderen Gewebebahnbreite nur die Spannketten verstellt werden müssen. Die Sprühdichte kann durch entsprechende Einstellung der Steuerventile vorgewählt werden. Dabei können einzelne Sprührohre ganz abgeschaltet oder nur teilweise mit dem heis­sen Medium gespeist werden.

[0009] Die Randzonen betragen vorzugsweise etwa 30 % der eingestell­ten Gewebebahnbreite, jedoch wenigstens 10 % und nicht mehr als 40 %.

[0010] Für den vollständigen Abschluss des Mercerisierprozesses können über dem seitenparallelen Feld des Spannrahmens quer zur Gewebebahn verlaufende Sprührohre angeordnet sein, wel­che mit über die ganze Breite der Gewebebahn gleichmässig verteilten Sprühdüsen versehen sind. Das seitenparallele Feld des Spannrahmens schliesst sich unmittelbar an das konische Einlauffeld mit den Sprührohren über den Randzonen an. Die quer zur Gewebebahn angeordneten Sprührohre besprühen die gestreckte Gewebebahn gleichmässig über die gesamte Breite und bewirken so eine abschliessende Stabilisierung.

[0011] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen:

Figur 1a die Kettfadenabstände nach dem Behandeln auf einer Kettenmercerisiermaschine gemäss Stand der Technik,

Figur 1b die Kettfadenabstände nach dem Behandeln auf einer kettenlosen Mercerisiermaschine gemäss Stand der Technik,

Figur 1c die Kettfadenabstände nach dem Behandeln auf einer erfindungsgemässen Vorrichtung,

Figur 2 einen stark vereinfachten Querschnitt durch eine erfindungsgmässe Vorrichtung,

Figur 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäss Figur 2,

Figur 4 einen Querschnitt durch die Ebene A-A bei Figur 2,

Figur 5 einen Querschnitt durch ein alternatives Ausfüh­rungsbeispiel mit mehreren Sprührohren,

Figur 6 eine schematische Darstellung der Mengenverteilung der auf die Gewebebahn aufgebrachten Lauge, und

Figur 7 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Figur 5.

[0012] Die Figuren 1a und 1b zeigen die bereits einleitend erwähnten Nachteile bei einem Breitstreckverfahren gemäss Stand der Technik. Bei Figur 1a haben die Kettfäden 1 in den beiden Randzonen 14 und 14′ einen grösseren Abstand b als der Abstand a in der Mittelzone 19. Diese Erscheinung tritt bei bekannten Kettenspannfeldern ohne gesteuerte Stabilisierung der Gewebebahn auf. Die Breitstreckkräfte wirken fast aus­schliesslich auf die beiden Randzonen ein, während die Mit­telzone 19 unverändert bleibt.

[0013] Bei einem Breitstrecken durch speziell ausgebildete Stabili­sier- oder Breitstreckwalzen tritt ein gegenteiliger, aber ebenso unerwünschter Effekt ein, wie Figur 1b zeigt. Der Breitstreckeffekt nimmt von der Mitte her gegen aussen ab, so dass die Distanz a zwischen den Kettfäden in den Randzonen kleiner ist als die Distanz b in der Mittelzone 19. Es ist naheliegend, dass eine mercerisierte Gewebebahn mit einem Aufbau gemäss einer der Figuren 1a oder 1b nicht der gewünschten Qualität entspricht.

[0014] Figur 1c zeigt den an sich angestrebten und mit dem erfin­dungsgemässen Verfahren auch erreichten Aufbau der Gewebe­bahn, bei dem die Kettfäden 1 sowohl in der Mittelzone 19, als auch in den Randzonen 14 und 14′ einen gleichmässigen Abstand c aufweisen. Dieser gleichmässige Abstand wird durch eine örtlich differenzierte Steuerung des Stabilisierungspro­zesses erreicht, so dass sich die Breitstreckkräfte von aussen her gleichmässig über die gesamte Breite der Gewebe­bahn erstrecken können.

[0015] Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, besteht eine Mercerisiermaschine 3 aus verschiedenen Bearbeitungsabschnit­ten, welche von der endlosen Gewebebahn kontinuierlich durch­laufen werden. Die Gewebebahn 2 wird dabei in einer Einführ­zone 4 in die Imprägnierzone 5 eingeführt, wo die Imprägnie­rung in gebundener Bahnführung in einem Heisslaugenbad erfolgt. Der Imprägnierzone folgt eine Kühlzone 6 und eine Verweilzone 7. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, nimmt in diesen beiden letzten Zonen die Breite der Gewebebahn 2 durch Schrumpfung kontinuierlich ab. Die Gewebebahn muss daher in der Breitstreckzone 8 auf möglichst schonende Weise wiederum gestreckt werden. Anschliessend folgt die Stabilisier- und Entlaugungszone 9, wo der Mercerisierprozess abgeschlossen wird. Die derart behandelte Gewebebahn 2 wird dann einer Nachbehandlungsmaschine 10 zugeführt. Einzelheiten über ein derartiges Mercerisierverfahren können beispielsweise der eingangs erwähnten EP-A-198 793 entnommen werden.

[0016] In der Breitstreckzone 8 ist ein Spannrahmen 11 angeordnet, der mit einem Spannkettenpaar 12 versehen ist. Diese Spann­ketten erfassen auf an sich bekannte Weise mittels Nadellei­sten und/oder Klemmen kraftschlüssig die Gewebekanten und strecken diese im konischen Einlauffeld des Spannrahmens, wo sich die Distanz zwischen den beiden Spannketten vergrös­sert. Anschliessend wird die Gewebebahn durch die Spannketten in einem seitenparallelen Abschnitt noch über eine bestimmte Distanz gehalten. Es war bereits bekannt, über dem Spannrah­men 11 und insbesondere auch über dem konischen Einlauffeld aus Sprühdüsen heisse Schwachlauge auf die Gewebebahn aufzu­sprühen. Dadurch wird ein schonendes Abbauen der Schrumpf­kräfte und eine Stabilisierung der gestreckten Gewebebahn erreicht.

[0017] Erfindungsgemäss erfolgt die Besprühung mit heisser Schwach­lauge oder mit einem anderen heissen Medium nun derart, dass im konischen Einlauffeld die Randzonen 14, 14′ intensiver besprüht werden als die Mittelzone 19. Dies wird durch die Sprührohre 13 und 13′ erreicht, welche über den Randzonen etwa im gleichen Winkel wie das Einlauffeld angeordnet sind. An diesen Sprührohren sind nicht näher dargestellte Sprühdü­sen z.B. in der Form einfacher Bohrungen angeordnet, welche eine von aussen nach innen abnehmende Sprühdichte erzielen, wie in Figur 4 dargestellt ist. Damit sich auch die Sprüh­rohre 13, 13′ an unterschiedliche Gewebebahnbreiten anpassen, sind die Sprührohre derart am Spannrahmen 11 befestigt, dass sie zusammen mit den Spannketten 12 in der Breite verstellt werden können. In Figur 4 ist symbolisch eine Verstellvor­richtung 18 dargestellt, an der z.B. über eine Spindel mit Hilfe eines Motors M die Sprührohre 13 und die Spannketten 12 verstellt werden können. Die Spindel hat gegenläufige Gewin­deabschnitte, so dass sich die darauf sitzenden Muttern beim Drehen der Spindel aufeinander zu oder voneinander weg bewe­gen. Beide Sprührohre werden über eine gemeinsame Sammel­leitung 17 gespeist. Bei verstellbaren Sprührohren sind diese beispielsweise über einen flexiblen Schlauch an die Sammel­leitung angeschlossen.

[0018] Im seitenparallelen Feld des Spannrahmens 11 sind quer ste­hende Sprührohre 15 angeordnet, über welche nach dem abge­schlossenen Streckprozess eine gleichmässige Besprühung mit Lauge erfolgt.

[0019] Beim alternativen Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 5 und 7 sind über beiden Randzonen 14, 14′ jeweils mehrere parallele Sprührohre 13 fest angeordnet. Diese werden eben­falls über eine gemeinsame Sammelleitung 17 gespeist. Zwi­schen der Sammelleitung und jedem einzelnen Sprührohr ist jedoch ein Ventil 16 angeordnet, so dass je nach Breite der zu behandelnden Gewebebahn einzelne Sprührohre abgeschaltet bzw. zugeschaltet werden können. Ueber die Ventile 16 kann auch die Menge des über jedes einzelne Sprührohr zu versprü­henden Mediums gesteuert werden. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass die Sprührohre nicht seitenverschiebbar gelagert werden müssen.

[0020] Ersichtlicherweise könnten die Sprühdüsen zur Erreichung des gewünschten Effekts auch noch auf andere Weise angeordnet werden. So könnten z.B. auch über dem konischen Einlauffeld des Spannrahmens querstehende Sprührohre befestigt sein, ähnlich wie die Sprührohre 15 über dem seitenparallelen Abschnitt. Durch Bohrungen an diesen Rohren, deren Häufigkeit von aussen nach innen abnimmt, könnte ebenfalls eine intensi­vere Besprühung der Randzonen erreicht werden.

[0021] Ein Beispiel einer Mengenverteilung der aufgesprühten Schwachlauge ist in Figur 6 dargestellt. Ueber der Ordinate 0 ist dabei die Laugenmenge und über der Abszisse A die Gewebe­bahnbreite eingetragen. Die Randzonen R betragen ca. 30 % der gesamten Gewebebahnbreite. In den äussersten Bereichen wird etwa dreimal so viel Schwachlauge aufgetragen wie in der Mittelzone M. Die Gesamtmenge d.h. der Mittelwert der Lau­genmenge in der Randzone R ist etwa doppelt so gross wie der in der Mittelzone M aufgetragene Laugenanteil.

[0022] Ersichtlicherweise kann je nach Beschaffenheit, Anordnung und/oder Beeinflussung der Sprühdüsen der Kurvenverlauf geän­dert werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Mercerisieren einer Gewebebahn (2), bei dem diese nach dem Imprägnieren mittels eines Spannketten­paares (12) in einem Spannrahmen (11) breitgestreckt wird, wobei die Gewebebahn (2) zum Stabilisieren aus über dem Spannrahmen angeordneten Sprühdüsen mit einem heissen Medium besprüht wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenig­stens im konischen Einlauffeld des Spannrahmens (11) die Randzonen (14, 14′) der Gewebebahn (2) stärker besprüht werden als deren Mittelzone (19).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdichte von den Randzonen (14, 14′) gegen die Mittelzone (19) der Gewebebahn (2) etwa gleichmässig abnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Randzonen (14, 14′) jeweils wenigstens 10 % der Warenbreite und höchstens 40 % der Warenbreite betragen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Randzonen (14, 14′) wenig­stens die zweifache Menge des heissen Mediums gesprüht wird.

5. Vorrichtung zum Mercerisieren einer Gewebebahn (2) mit einem ein Spannkettenpaar (12) aufweisenden Spannrahmen (11) zum Breitstrecken der Gewebebahn (2) nach dem Imprägnieren und mit über dem Spannrahmen (11) angeordne­ten Sprühdüsen zum Besprühen der Gewebebahn mit einem heissen Medium, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens im konischen Einlauffeld des Spannrahmens (11) die Sprüh­düsen überwiegend über den beiden Randzonen (14, 14′) der Gewebebahn (2) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Randzonen (14, 14′) jeweils wenigstens 10 %, höch­stens 40 %, vorzugsweise aber etwa 30 % der eingestellten Gewebebahnbreite betragen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­net, dass die Sprühdüsen an wenigstens je einem Sprührohr (13) angeordnet sind, welches etwa im gleichen Winkel wie die Spannkette (12) auf beiden Seiten der Gewebebahn (2) im konischen Einlauffeld über der Randzone (14) angeord­net ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühdüsen bezüglich Anordnung und/oder Oeffnungs­querschnitt derart ausgebildet sind, dass die Menge des versprühten Mediums gegen die Mittelzone (19) der Gewebe­bahn (2) abnimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­net, dass der Spannrahmen (11) eine an sich bekannte Verstellvorrichtung (18) zum Verändern der Distanz zwi­schen den beiden Spannketten (12) aufweist, und dass die Sprührohre (13) derart am Spannrahmen befestigt sind, dass sie zusammen mit den Spannketten verstellbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über jeder Randzone (14) mehrere parallele Sprührohre (13) angeordnet sind, welche einzeln über Steuerventile (16) ansteuerbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass über dem seitenparallelen Feld des Spannrahmens quer zur Gewebebahn (2) verlaufende Sprüh­rohre (15) angeordnet sind, welche mit über die ganze Breite der Gewebebahn gleichmässig verteilten Sprühdüsen versehen sind.

Zeichnung