DE1494549C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Karbonisieren von Wolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Karbonisieren von Wolle, bei dem die Wolle mit Säure benetzt, danach entwässert, getrocknet und auf Brenntemperatur erhitzt, anschließend geöffnet und bzw. oder geklopft und die an den Fasern haftende Säure neutralisiert wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wolle vorzugsweise in Form von Flocke eingesetzt. Als Säure wird insbesondere Schwefelsäure verwendet.

Als Karbonisieren bezeichnet man die Behandlung von Wolle mit einer Säure, insbesondere Schwefelsäure, unter höherer Temperatur, um pflanzliche Verunreinigungen, wie Kletten, Klettenkrusten, Baumwoll- oder Zellwollfasern und andere aus Cellulose bestehende Produkte zu zerstören und damit besser aus der Wolle entfernen zu können.

Bekannte Verfahren zum Karbonisieren von Wolle haben folgende Verfahrensstufen:

1. Eintauchen der Wolle in eine Säureflotte bei einer Verweilzeit von 15 bis 30 Minuten, um der Säure genügend Zeit zu geben, sich an die Cellulosebestandteile anzulagern. Als Säureflotte wird im allgemeinen 3 bis 6%ige Schwefelsäurelösung verwendet.

2. Entwässern und Trocknen der Wolle zur Kondensation der Säure und Hydrolyse der Cellulosebestandteile.

3. Brennen, d. h. Erhitzen der Wolle auf 100 bis 120⁰C zur Dehydratisierung und Karbonisierung der CeI-lulosebestandteile bei einer Brennzeit von etwa 15 Minuten.

4. Zerkleinern und Entfernen der verkohlten CeIIuIosebestandteile durch Öffnen oder Ausklopfen der Wolle.

5. Neutralisation und Entfernung der Säure sowie Waschen der Wolle in einem Waschbad, und im allgemeinen folgt dann noch

6. ein Trocknen der Wolle. Dieses Trocknen kann entfallen, wenn anschließend ein Färbeverfahren oder eine andere Naßveredelung angewendet wird.

Zum Säuern der Wolle in Flocke sind sogenannte Leviathane bekannt, die die Wolle mittels in die Säureflotte eintauchender Rechen in der Säureflotte vorschieben. Die langen Verweilzeiten von 15 bis 30 Minuten in der Säureflotte bedingen außerordentlich lange und kostspielige Säurebäder und entsprechend viele Rechen zum Transport der Wolle durch das Säurebad.
Zum Trocknen und Brennen der Wolle dienen Trommel- oder Bandtrockner. Dazu ist auch eine Maschine bekannt, die zu Anfang zum schnellen Aufheizen und zum Trocknen der Wolle zwei unter Saugzug stehende Siebtrommeln aufweist, denen sich zum Brennen wie /. bisher ein Endlosband anschließt. Zum Brennen ebenfalls Siebtrommeln zu verwenden, wird in der DT-AS 11 28 949 ausdrücklich abgelehnt, weil die notwendigen Verweilzeiten nur mit einem großen Bauaufwand erreicht werden können. Zum Entfernen der verkohlten Cellulosebestandteile werden verschiedene Aggregate

eingesetzt, beispielsweise öffner, Klopfer oder Karden. Zum anschließenden Neutralisieren der losen Wolle dienen bei den dafür bekannten Anlagen wiederum Leviathane, oder bei Stückware werden zum Säuern wie auch zum Neutralisieren und Waschen die üblichen Rollen-Waschmaschinen verwendet. Es sind auch Siebtrommelwaschmaschinen für lose Wolle bekannt (DT-PS 11 18 734), die ebenfalls zum Karbonisieren, also zum Säuern, und zum Neutralisieren dienen. Zum abschließenden Trocknen sind wiederum Band- oder Trommeltrockner wie auch Siebtrommeltrockner bekannt.

Trotz Verwendung von Hilfsmitteln sind die vorgenannten relativ langen Behandlungszeiten für eine gute Karbonisierung der Wolle auf den bekannten Anlagen notwendig. Ohne Verwendung von Netzmitteln sind % Imprägnierzeiten von 1 bis 2 Stunden erforderlich. Durch Verringerung der Behandlungszeit, insbesondere der Imprägnierzeit, auf 15 bis 30 Minuten kann der Warenausfall, d. h. der Wollausfall, wesentlich verbessert werden. Aber auch bei diesen Zeiten treten immer noch genügend schädliche Einflüsse auf, die insbesondere ein unterschiedliches Anfärbvermögen bedingen und zu einem beachtlichen Festigkeitsverlust der Wollfasern führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die bei den bekannten Karbonisierverfahren festgestellten Beschädigungen der Wolle wie Vergilben und Verringerung der Wollfestigkeit nicht mehr eintreten.

Ausgehend von dem Verfahren anfangs genannter Art wird die Erfindung darin gesehen, daß beim Brennprozeß die auf Brenntemperatur erhitzte Luft mittels Saugzug durch die auf einer gekrümmten Unterlage haftende Wolle geleitet wird. Diesem Verfahren liegt der grundsätzliche Gedanke zugrunde, die Brennzeit zu verkürzen, und zwar weniger um den Produktionsausstoß zu erhöhen, sondern um den negativen Einfluß der Säure auf die Wolle zu verringern. Durch den Einsatz

eines an sich bekannten Siebtrommeltrockners zum Brennen wird die Wollqualität erheblich verbessert. Während das Trocknen langsamer durchgeführt werden soll, um die Einwirkzeit der Säure zu erhöhen, muß das Brennen schnell erfolgen, weil Wolle bekanntlich sehr empfindlich gegen hohe Temperaturen ist. Die mit dem Saugzug intensiv durch das Vlies gesaugte heiße Luft kommt schnell mit den zu brennenden Bestandteilen in Berührung. Deshalb braucht der eigentliche Karbonisiervorgang nur kurz zu sein.

Zum kontinuierlichen Karbonisieren von Wolle wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die aus wenigstens einem Saugtrommelbad zum Säuern der Wolle mit nachgeschalteter Entwässerungseinrichtung sowie einem Wärmebehandlungsaggregat, das zumindest beim Brennen eine unter Saugzug stehende Siebtrommel aufweist und in eine Trocken- und eine Brennzone unterteilt ist, einem Öffnungs- und bzw. oder Klopfaggregat, dem wenigstens ein Neutralisier-Saugtrommelbad und gegebenenfalls ein Trockner nachgeschaltet ist, sowie Förderelementen zwischen den einzelnen Behandlungsaggregaten zum kontinuierlichen Transport der Wolle durch die Vorrichtung, besteht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

Das zu karbonisierende Material, wie z. B. Rohwolle 1, wird in ein Saugtrommelbad gefördert, in dem zum Säuern beispielsweise eine 3 bis 6%ige Schwefelsäure enthalten ist. Das Bad selbst hat am Einlauf eine Schwimmstrecke 2 und am Auslauf eine unter Saugzug stehende Siebtrommel 3. In der Schwimmstrecke kann sich die lose Wolle 1 gleichmäßig über die gesamte Arbeitsbreite verteilen. Die lose Wolle wird dann von der Siebtrommel 3 als ein gleichmäßiges Vlies angesaugt und einem anschließenden Quetschwalzenpaar 4 übergeben. Durch das gleichmäßige Vlies ist die Säuerung und auch der Abquetscheffekt äußerst gleichmäßig.

Bei der gezeigten Ausführung sind die Achsen der Pumpen 5 in der Siebtrommel und senkrecht zur Trommelachse stehend angeordnet. Sie fördern die angesaugte Flüssigkeit in einen darüberliegenden Kanal 6, in dem die Säure seitlich aus den Siebtrommeln herausgeleitet wird, vorzugsweise in einen sich längs dem ganzen Behandlungsbad erstreckenden, oben offenen Kanal, der mit dem Behandlungsbad am Einlauf und bzw. oder über die gesamte Badlänge in Verbindung steht. Ein weiteres derartiges Bad ist bei der gezeigten Vorrichtung dem ersten nachgeschaltet.

Die durch das zweite Quetschwalzenpaar 4, das mit Vorteil auch durch eine Zentrifuge ersetzt ist, vorentwässerte lose Wolle wird dann mittels eines Förderbandes 7 einem Siebtrommeltrockner zugeführt. Der gezeigte Trockner besteht aus einem Gehäuse 8, das durch eine Wand 9 in eine Behandlungskammer mit unter Saugzug stehenden Siebtrommeln 10 und eine nicht dargestellte Ventilatorkammer mit stirnseitig den Siebtrommeln zugeordneten, ebenfalls nicht dargestellten Ventilatorrädern unterteilt ist. Durch Querwände 11 ist der Trockner in eine Trockenzone 12 und eine

ίο Brennzone 13 unterteilt. Für die Trockenzone ist nur beispielsweise eine Siebtrommel gezeichnet. Die Brennzone soll nicht auf zwei Siebtrommeln beschränkt sein. Die Anzahl der Siebtrommeln, wie auch die Anzahl der Bäder, hängt im wesentlichen von der geforderten Produktionsleistung ab. In der Brennzone 13 werden die Cellulosebestandteile, die sich in der Wolle befinden, karbonisiert.

Zum Entfernen der karbonisierten Bestandteile ist dem Trockner ein Öffner nachgeschaltet, der im wesentlichen aus einem Zuführwalzenpaar 14 und einem Nadeltambour 15 besteht. Statt des Öffners oder zusätzlich kann auch eine Karde oder ein Klopfer eingesetzt werden.

Zum Neutralisieren der Schwefelsäure oder einer sonstigen zum Karbonisieren verwendeten Säure sind anschließend drei Bäder vorgesehen, die im wesentlichen wie die Säurebäder aufgebaut sind, jedoch an Stelle einer Siebtrommel drei hintereinandergeschaltete Siebtrommeln 3 enthalten, mit je einer Schwimmstrecke 2 zwischen den Siebtrommeln 3. Am Ende eines jeden Bandes ist auch hier wiederum ein Quetschwalzenpaar 4 vorgesehen. Die beiden ersten Bäder können eine basische Flotte zum Neutralisieren der Säure enthalten und das dritte Bad als Waschbad eine neutrale Flotte. Es ist jedoch auch möglich, das erste Bad mit einer neutralen Flotte zu versehen und lediglich das zweite Bad mit einer basischen Flotte zum Neutralisieren. Eine derartige Kombination hat den Vorteil, daß ein Teil der Säure durch das erste Bad bereits ausgewasehen wird und dadurch weniger Säure durch Neutralisiermittel neutralisiert zu werden braucht, was Ersparnisse an Neutralisiermitteln erbringt.

Die abschließende Trocknung der Wolle erfolgt wiederum auf einem Siebtrommeltrockner. In den Siebtrommeln ist auch hier, wie bei dem ersten Trockner, der Saugzug an der materialfreien Seite durch eine Abdeckung 16 unterbunden, so daß die Trocknungsluft nur durch die lose Wolle in die Trommel gesaugt werden kann und damit restlos bei jeder Umwälzung zur Trocknung Verwendung findet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Karbonisieren von Wolle, bei dem die Wolle mit Säure benetzt, danach entwässert, getrocknet und auf Brenntemperatur erhitzt, anschließend geöffnet und bzw. oder geklopft und dann die an den Fasern haftende Säure neutralisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Brennen die auf Brenntemperatur erhitzte Luft mittels Saugzug durch die auf einer gekrümmten Unterlage haftende Wolle geleitet wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Brennen der Wolle eine unter Saugzug stehende Siebtrommelvorrichtung (8) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung zum kontinuierlichen Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wenigstens einem Saugtrommelbad zum Säuern der Wolle (1) mit nachgeschalteter Entwässerungseinrichtung (4), sowie einem Wärmebehandlungsaggregat (8), das zumindest beim Brennen eine unter Saugzug stehende Siebtrommel (10) aufweist und in eine Trockenzone (12) und eine Brennzone (13) unterteilt ist, einem Öffnungs- und bzw. oder Klopf-Aggregat (15), dem wenigstens ein Neutralisier-Saugtrommelbad und gegebenenfalls ein Trockner nachgeschaltet ist sowie Förderelementen (7) zwischen den einzelnen Behandlungsaggregaten zum kontinuierlichen Transport der Wolle (1) durch die Vorrichtung, besteht.