Verfahren zum Mercerisieren von textilen Stoffbahnen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mercerisieren von textilen Stoffbahnen gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 6. Mercerisierverfahren sind bereits in den verschiedensten Varianten seit langem bekannt. Mit derartigen Verfahren werden an textilen Flächengebilden verschiedene Effekte wie z. B. Glanzerhöhung, erhöhte Farbstoffaffinität und insbesondere eine Dimensionsstabilität angestrebt. Moderne Mercerisiermaschinen sollten aus betriebswirtschaftlichen Ueberlegungen bei möglichst geringen Durchlaufzeiten und minimalem apparativem Aufwand die gewünschten Effekte erzeugen.

[0002] Aus der DD-A-59 766 ist ein Mercerisierverfahren bekannt geworden, bei dem das textile Flächengebilde nach einer Hitzevorbehandlung während einer relativ kurzen Verweilzeit auf zylindrischen Walzen bei gebundenem Warenlauf in ein Heisslaugenbad getaucht wird. Die Lauge wirkt anschliessend während einer Verweilzeit auf das Gewebe ein, während der das Gewebe ohne Flottenberührung über zylindrische Walzen geführt wird. Danach erfolgt ein Abkühlen und Breitstrecken.

[0003] Aus der DE-A-2 405 006 ist ein ähnliches Verfahren bekannt geworden, bei dem das Textilgut ebenfalls nur kurz in ein Heisslaugenbad eingetaucht wird. Nach dem Heisslaugenbad wird das Textilgut jedoch durch eine Verweilzone geführt, in der es erneut mit Lauge beaufschlagt wird. Ausserdem ist die Warenauflage in der Verweilstrecke nicht dauernd gebunden, sondern unterbrochen. Erst nach dem Passieren der Verweilzone wird das Textilgut gekühlt und anschliessend gestreckt.

[0004] Durch die US-A-1 577 393 ist ein Mercerisierverfahren bekannt geworden, bei dem die Stoffbahn aus einem Heisslaugenbad von ca. 100 °C in ungebundener Bahnführung einer Kühlzone zugeführt wird, wo eine Abkühlung auf ca. 5 bis 10 °C erfolgt. Nach der Kühlzone durchläuft die Stoffbahn ebenfalls in ungebundener Bahnführung einen Heisswassertank und anschliessend verschiedene Kaltwassertanks, in denen ein Auswaschen der Stoffbahn stattfindet. Eine Breitenstreckung der Stoffbahn erfolgt an Breitstreck-Rollenpaaren, welche nach dem Heisswassertank an den Uebergangsstellen zu den einzelnen Kaltwassertanks angeordnet sind. Die ungebundene Bahnführung hat zur Folge, dass die Stoffbahn sich in ihrer Breite sehr stark verändert, was dann in der Breitstreckzone wiederum zurückgewonnen werden muss. Nach dem Erhitzen bzw. nach dem Breitstrecken erfolgt zudem keine eigentliche Stabilisierung, sondern ein Auswaschprozess in ungebundener Bahnführung, wobei das Gewebe wiederum in der Breite schrumpfen kann.

[0005] Ein Problem bei bekannten Heiss-Mercerisierverfahren besteht darin, dass die Abkühlung eine längere Verweilzeit und/odertiefere Kühltemperaturen erfordert. Bei den bekannten gattungsmässigen Verfahren erfolgte daher die Kühlung erst unmittelbar vor dem Strecken. Dabei traten beim Breitstrecken am bereits abgekühlten Gewebe Probleme auf. Die Folge davon waren Gewebebeschädigungen wie z. B. Kantenabrisse usw. Ausserdem tritt ein Teil der Mercerisiereffekte gerade beim Abkühlen ein, so dass das relativ späte Abkühlen unmittelbar vor dem Streckwerk ebenfalls Nachteile aufweist.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem optimale Mercerisiereffekte bei gewebeschonendem Breitstrecken durch Abbau der Schrumpfkräfte vor dem Breitstrecken erzielt werden können. Diese Aufgabe wird in verfahrensmässiger Hinsicht mit einem Verfahren, das die Merkmale im Kennzeichen von Anspruch 1 aufweist, und in vorrichtungsmässiger Hinsicht mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale im Kennzeichen von Anspruch 5 aufweist, gelöst.

[0007] Durch die sofortige Kühlung und den Transport der Stoffbahn in gebundener Bahnführung nach dem Heisslaugenbad hat sich trotz der Ueberwindung relativ grosser Temperaturdifferenzen überraschend herausgestellt, dass die Mercerisiereffekte wesentlich verbessert werden können. Das Gewebe ist bereits gekühlt, während es die Verweilzone passiert, so dass die Verweilzone bezüglich der Mercerisiereffekte optimal wirksam ist. Durch die Führung der Stoffbahn vom Heisslaugenbad bis zum Streckwerk auf zylindrischen Walzen bei gebundenem Bahnverlauf wird eine unkontrollierte und übermässige Gewebeschrumpfung vermieden. Das Führen über Kühlwalzen nach dem Imprägnieren ermöglicht eine sofortige Quellung der Ware. Dieses Verfahren erlaubt einen wesentlich vereinfachten apparativen Aufbau und erhöht die Flexibilität für den Einsatz verschiedener Laugenkonzentrationen und Laugentemperaturen gegenüber bekannten Verfahren. Durch die nachträgliche Wiedererhitzung der bereits abgekühlten Stoffbahn können die Schrumpfkräfte der gequollenen Baumwollfasern sehr stark abgebaut werden. Dies ermöglicht nicht nur ein schonendes Strecken der Stoffbahn, sondern auch grössere Breitengewinne. Durch die Kombination dieser an sich nicht naheliegenden Verfahrensschritte, nämlich das sofortige Abkühlen nach dem Heisslaugenbad und das spätere Wiedererhitzen der gekühlten Stoffbahn wird sowohl eine intensive Mercerisierung mit optimalen Effekten als auch eine schonende Streckung der Stoffbahn erreicht.

[0008] Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Stoffbahn in der Kühlzone auf 25 °C oder weniger abgekühlt wird.

[0009] Die Wiedererhitzung der Stoffbahn erfolgt besonders vorteilhaft durch das Auftragen heisser Schwachlauge, wobei deren Wirkung noch dadurch optimiert werden kann, dass sie im konischen Einlauffeld eines Spannrahmens zum Strecken der Stoffbahn aufgetragen wird.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend genauer beschrieben. Es zeigen :

Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Mercerisiervorrichtung in stark vereinfachter Darstellungsweise, und

Figur 2 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäss Figur 1.

[0011] Eine Stoffbahn 1 wird in der Einführzone A in die Vorrichtung eingeführt, wobei in bestimmten Anwendungsfällen bereits eine Vorerwärmung der Stoffbahn z. B. über erhitzte Walzen oder durch Strahlung möglich ist. In der Imprägnierzone B ist ein Heisslaugenbad 2 angeordnet, welches die Stoffbahn in gebundener Warenführung durchläuft. Zum Imprägnieren dient beispielsweise Natronlauge oder eine andere zum Mercerisieren geeignete Lauge. Die Temperatur der Lauge im Heisslaugenbad kann 30 bis 110°C betragen, wobei die konventionelle Laugentemperatur ebenfalls mitberücksichtigt werden soll. Es wird eine Laugenkonzentration zwischen 20 und 32°Be angestrebt. Gearbeitet wird vorwiegend mit 20 oder 30°Be.

[0012] Die Imprägnierzeit beträgt nur wenige Sekunden, beispielsweise 2 bis 5 Sekunden. Die Bahnlänge in der Imprägnierzone B beträgt ca. 3 bis 4 m. Durch diese Reduktion der Imprägnierzone auf praktisch Foulard-Verhältnisse erfordert die Imprägnierung nur noch geringe Laugenmengen, die relativ einfach zu handhaben sind. Die heisse Lauge wird für eine raschere Imprägnierung ohne Faserquellung ausgenützt.

[0013] Nach dem Passieren eines Quetschwaizenpaares 3 gelangt die Stoffbahn 1 vom Heisslaugenbad in die Kühlzone C. Dort erfolgt mittels Kühlwalzen 4 eine Abkühlung auf weniger als 25 °C, vorzugsweise auf etwa 20 °C. Die Bahnlänge in der Kühlzone C beträgt ca. 3 bis 3,5 m und die Verweilzeit ca. 2 bis 5 Sekunden.

[0014] Nach dem Verlassen der Kühlzone C gelangt die Stoffbahn in die Verweilzone D, die im wesentlichen aus unmittelbar nebeneinander angeordneten Umlenkwalzen 5 besteht. In der Verweilzone wird die Stoffbahn ohne Flottenkontakt in gebundener Bahnführung geführt. Die Bahnlänge im Verweilabteil beträgt ca. 9 bis 10 m. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, erfolgt in der Kühlzone C und in der Verweilzone D eine dauernde Schrumpfung der Stoffbahn.

[0015] Nach der Verweilzone D wird die Stoffbahn 1 der Breitstreckzone E zugeführt. Als Spannvorrichtung dient ein Spannrahmen 6 mit Quotientenregulierung, mit dem die gewünschte Dimension in Länge und Breite vorgewählt und eingehalten werden kann. Ueber dem Spannrahmen 6 sind Sprühdüsen 8 angeordnet, aus denen ein heisses Medium wie z. B. heisse Schwachlauge auf die Stoffbahn aufgesprüht werden kann. Insbesondere beim konischen Einlauffeld 7 ergibt das Aufbringen heisser Schwachlauge einen starken und schonenden Abbau der Schrumpfkräfte in der Stoffbahn.

[0016] Nach der Breitstreckzone E gelangt die Stoffbahn in eine Stabilisier- und Entlaugungszone F. Diese beginnt bereits auf dem Spannrahmen 6, wo auch nach dem konischen Einlauffeld 7 über die Sprühdüsen 8 Schwachlauge aufgebracht wird. An den Spannrahmen 6 schliesst sich ein Stabilisierabteil 9 an, bei dem in an sich bekannter Weise die Stoffbahn auf zylindrischen Walzen in gebundener Bahnführung durch verschiedene Kammern geführt wird. Auch beim Stabilisierabteil 9 wird über die Düsen 8 noch Schwachlauge zugeführt. Beim Spannrahmen 6 und im Stabilisierabteil 9 wird ein Gegenstromprinzip angestrebt, bei dem Lauge niedriger Konzentration auf die in Durchlaufrichtung hintersten Stoffbahnabschnitte aufgebracht wird. Die Laugenkonzentration steigt somit gegen die Durchlaufrichtung. Anstelle des Spannrahmens 6 können selbstverständlich auch andere Streckwerke eingesetzt werden. Durch den Einsatz des Spannrahmens anstelle eines Mycock-Streckwerks ergibt sich jedoch eine gleichförmige Kettfadenzahl an der Kante und in der Mitte der Stoffbahn.

[0017] Nach dem Verlassen des Stabilisierabteils wird die Stoffbahn 1 einer nicht dargestellten Waschmaschine zugeführt, bei der in an sich bekannter Weise ein Auswaschen von noch im Gewebe enthaltenen Laugenresten erfolgt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Mercerisieren einer textilen Stoffbahn (1), bei dem diese zuerst eine Imprägnierzone (B) mit einem Heisslaugenbad (2) und dann eine Kühlzone (C) durchläuft und bei dem nach dem Imprägnieren die Schrumpfung der Stoffbahn (1) mit einem Streckwerk (6) eliminiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffbahn (1) nach der Kühlzone (C) zuerst eine Verweilzone (D) durchläuft, dass die Stoffbahn nach der Verweilzone wiederum erhitzt und während oder nach der Erhitzung durch Strecken stabilisiert und entlaugt wird, wobei die Stoffbahn vom Heisslaugenbad (2) bis zum Streckwerk (6) auf zylindrischen Walzen bei gebundenem Bahnverlauf geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung der Stoffbahn durch das Auftragen heisser Schwachlauge erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strecken der Stoffbahn auf einem Spannrahmen erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Erhitzung der Stoffbahn insbesondere im konischen Einlauffeld (7) des Spannrahmens (8) beim Breitstrecken gleichzeitig Spannung abgebaut wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffbahn (1) nach dem Spannrahmen (6) in gebundener Bahnführung auf zylindrischen Walzen ein Stabilisierabteil (9) durchläuft.

6- Vorrichtung zum Mercerisieren einer textilen Stoffbahn, mit einem Heisslaugenbad (2) zum Impragnieren, einer Kühlzone (C) und einem Streckwerk zum Eliminieren der Schrumpfung nach dem Imprägnieren, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine an die Kühlzone (C) anschliessende Verweilzone (D) bestehend aus nebeneinander angeordneten, zylindrischen Walzen aufweist, und dass sich an die Verweilzone (D) ein Spannrahmen (6) zum Breitstrecken der Stoffbahn anschliesst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass über dem konischen Einlauffeld (7) des Spannrahmens (6) Sprühdüsen (8) zum Aufsprühen eines heissen Mediums auf die Stoffbahn angeordnet sind.

Claims

1. A method of mercerising a web of textile material (1) in which the web of material firstly passes through an impregnation zone (B) with a hot lye bath (2) and then a cooling zone (C) and in which after the impregnation operation shrinkage of the web of material (1) is eliminated with a stretching mechanism (6) characterised in that the web of material (1), downstream of the cooling zone (C), first passes through a residence zone (D), that the web of material is heated again after the residence zone and during or after the heating operation is stabilised by stretching and cleared of lye, wherein the web of material is guided from the hot lye bath (2) to the stretching mechanism (6) on cylindrical rolls in a controlled configuration.

2. A method according to claim 1 characterised in that the operation of heating the web of material is effected by applying hot weak lye.

3. A method according to claim 1 or claim 2 characterised in that the operation of stretching the web of material is effected on a tentering frame.

4. A method according to claim 3 characterised in that the operation of heating the web of material, in particular in the tapering entry area (7) of the tentering frame (8), in the width-wise stretching operation, simultaneously reduces tension.

5. A method according to claim 4 characterised in that downstream of the tentering frame (6) the web of material (1) passes in a controlled fashion on cylindrical rollers through a stabilising section (9).

6. Apparatus for mercerising a web of textile material comprising a hot lye bath (2) for the impregnation operation, a cooling zone (C) and a stretching mechanism for eliminating shrinkage after the impregnation operation, characterised in that it has a residence zone (D) which adjoins the cooling zone (C), comprising cylindrical rollers which are arranged in juxtaposed relationship, and that adjoining the residence zone (D) is a tentering frame (6) for width-wise stretching of the web of material.

7. Apparatus according to claim 6 characterised in that spray nozzles (8) for spraying a hot agent on to the web of material are arranged above the tapering entry area (7) of the tentering frame (6).

Revendications

1. Procédé pour merceriser une bande d'étoffe textile (1), selon lequel celle-ci traverse d'abord une zone d'imprégnation (B) comportant un bain à lessive chaude (2) et ensuite une zone de refroidissement (C), et selon lequel, après l'imprégnation, la contraction de la bande d'étoffe (1) est éliminée à l'aide d'un banc d'étirage (6), caractérisé en ce qu'après la zone de refroidissement (C), la bande d'étoffe (1) traverse d'abord une zone de maturation (D), en ce qu'après la zone de maturation, la bande d'étoffe est à nouveau chauffée et, pendant ou après le chauffage, stabilisée par étirage et lixiviée, la bande d'étoffe étant guidée depuis le bain à lessive chaude (2) jusqu'au banc d'étirage (6) sur des rouleaux cylindriques suivant un trajet imposé.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage de la bande d'étoffe s'effectue par l'application de lessive chaude faiblement dosée.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étirage de la bande d'étoffe s'effectue sur une rame de tension.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une tension est simultanément réduite par le chauffage de la bande d'étoffe en particulier dans la zone d'introduction conique (7) de la rame de tension (6) lors de l'étirage en largeur.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'après la rame de tension (6), la bande d'étoffe (1) traverse un compartiment de stabilisation (9) sur des rouleaux cylindriques selon un guidage continu.

6. Installation pour merceriser une bande d'étoffe textile, comportant un bain à lessive chaude (2) en vue d'une imprégnation, une zone de refroidissement (C) et un banc d'étirage en vue d'éliminer la contraction après l'imprégnation, caractérisée en ce qu'elle possède une zone de maturation (D) qui suit la zone de refroidissement (C) et est constituée par des rouleaux cylindriques juxtaposés, et en ce que la zone de maturation (D) est suivie par une rame de tension (6) en vue d'un étirage en largeur de la bande d'étoffe.

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'au-dessus de la zone d'introduction conique (7) de la rame de tension (6), sont disposés des pulvérisateurs (8) en vue de pulvériser un agent chaud sur la bande d'étoffe.

Zeichnung