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Einrichtung zum Temperieren, besonders Reifen von Viskose Vor dem
Verspinnen wird die Rohviskose gereift, entlüftet und filtriert. Bisher vollzog
sich der Reifevorgang in der Weise, daß man die Rohviskose in große Behälter einfüllte
und sie in ihnen bei Raumtemperatur etwa 4 Tage lang beließ. Während dieser Zeit
werden die Behälter zugleich luftleer gehalten, wodurch aus der Rohviskose die in
ihr noch enthaltene Luft, die beim Verspinnen nachteilig auf die Haltbarkeit des
Viskosefadens einwirkt, entfernt wird. Die hiernach noch vorgenommene Filterung
entfernt aus der Viskose etwaige Verunreinigungen. Während schon bisher die Weiterverarbeitung
der Viskose im kontinuierlichen Verfahren erfolgt, bringen die erwähnten Maßnahmen
zum Reifen und Entlüften noch erhebliche Nachteile vor allem betriebstechnischer
Art mit sich. So begrenzt die notwendige Verweilzeit der Viskose in den Reife- und
Entlüftungsbehältern nicht nur das Ausbringen an Fertigerzeugnis, sondern sie erfordert
auch umfangreiche Aufwendungen für die hierzu dienenden Einrichtungen. Man war deshalb
bemüht, den Reifevorgang der Rohviskose zu beschleunigen, und zwar auf Grund der
bekannten
Tatsache, daß eine Temperaturerhöhung die Zeit für die
Reifung und auch für die Entlüftung abkürzen kann. Zu diesem Zweck müßte die Erhitzung
der Viskose auf etwa 4o bis 6o° getrieben werden, wobei sich wegen der großen Zähigkeit
der Viskose aber erhebliche Schwierigkeiten ergeben. Wenn man auch schon vorgeschlagen
hat, Viskose in dünnen Schichten zu behandeln, so hat man damit in der Praxis keine
befriedigenden Ergebnisse erzielt, da bei den bisher benutzten Erhitzerkonstruktionen
keine turbulenten Strömungen erzielt werden und die Viskoseschichten mehr oder weniger
störungsfrei an den Heizflächen entlangströmten.
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Dieser die praktische Brauchbarkeit der Dünnschichterhitzer sehr herabsetzende
Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Viskose in einem an sich
bekannten Plattenerhitzer erhitzt wird. Bei einem Plattenerhitzer erfolgen nämlich
schon in den Plattenebenen zahlreiche Strömungsumlenkungen, bei denen eine lebhafte
Durchmischung und damit eine Störung der an sich schon dünnen Viskoseschichten erfolgt.
Diese Wirkung wird noch verstärkt durch die zahlreich vorhandenen Überleitungen
zu den benachbarten Platten. Anschließend wird die Viskose ebenfalls im Durchfluß
entlüftet und schließlich im Durchfluß durch einen Dünnschichtkühler entsprechender
Bauart wie der Plattenwärmeaustauscher rückgekühlt. Die für die Erhitzung bzw. für
die Rückkühlung der Viskose benutzten Einrichtungen sind an sich bekannt. Sie bestehen
aus nebeneinander aufgereihten und gegeneinander abgedichteten Platten, die flache,
nur wenige Millimeter tiefe Kanäle bilden, die auf der einen Seite einer jeden Platte
von der Rohviskose und auf der anderen Seite von einem Wärme- bzw. Kälteträger,
und zwar zweckmäßig beiderseits in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden.
Erfindungsgemäß kann man Erhitzer und Kühler auch so schalten, daß in beiden Einrichtungen
ein gegenseitiger Wärmeaustausch stattfindet, und, soweit dies aus wärmetechnischen
Gründen notwendig ist, einen von außen gespeisten Enderhitzer bzw. Endkühler oder
eine Gruppe von solchen zusätzlich vorsehen. Man kann also in einem solchen Fall
die bereits erwärmte Viskose in der Weise mit der erst noch zu erwärmenden Viskose
in Austauschberührung bringen, daß sich gleichzeitig die erstere abkühlt und die
letztere erwärmt, während man erforderlichenfalls das restliche Temperaturgefälle
durch je einen Endkühler bzw. Enderhitzer überbrückt. Hierbei kann man das Temperaturgefälle
zwischen dem Wärmeträger und der reifenden Viskose sehr niedrig und gleichmäßig
halten, so daß man, abgesehen von den wärmewirtschaftlichen Vorteilen, die sehr
empfindliche Viskose .vor Überhitzung schützt.
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Daß höhere Temperaturen die Reifezeit der Viskose beschleunigen, ist
bekannt; diese Tatsache läßt auch in betriebstechnisch einwandfreier Weise sich
im Dauerbetrieb bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung störungsfrei durchführen.
Vor allem wird es bei der hohen Strömungsgeschwindigkeit und der Aufteilung der
Viskose in dünne Schichten während der Wärme-bzw. Kälteeinwirkung verhindert, daß
sich infolge der gegebenen großen Zähigkeit der Viskose und ihres Adhäsionsvermögens
an den Wandungen den Wärmeübergang störende Schichten absetzen, die überdies nach
Unterbrechung des Betriebes sehr schwierig zu beseitigen sind.. Der erfindungsgemäßen
Anordnung kommt aber die weitere Bedeutung zu, daß nunmehr auch der Reifevorgang
der Viskose kontinuierlich gestaltet und damit dieser Abschnitt derViskoseerzeugung
der kontinuierlichen Arbeitsweise bei der Weiterverarbeitung angepaßt wird.
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Anschließend an das kontinuierliche Reifen bei Temperaturen von etwa
6o° wird auch das Entlüften erfindungsgemäß kontinuierlich gestaltet, indem die
Viskose entweder durch einen luftleeren Behälter strömt oder sie in einer Schleudervorrichtung
entlüftet wird. Kontinuierlich gereifte Viskose gibt nämlich schon beim Einlassen
in einen unter etwa 8o°/oiger Luftleere stehenden Behälter den Hauptteil der in
ihr enthaltenen Luft frei und den Rest nach kurzem Durchlauf durch diesen Behälter.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in Abb. i schematisch dargestellt.
Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform.
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Aus einem Zwischenbehälter i wird die Rohviskose durch Druckluft oder
Förderpumpe bei etwa + 15° durch den Plattenerhitzer 2 an sich bekannter Bauart
gefördert und hier in dünnen Schichten auf etwa 6o° erwärmt, wobei sich die Reifung
vollzieht. Unter Fortwirkung des Förderdruckes gelangt die Viskose zu dem Entlüftungsgefäß
3, in dem die Viskose bis zu einer bestimmten Höhe angestaut ist, und dessen Luftraum
4 durch die Vakuumpumpe 5 unter hoher Luftleere steht, wodurch die Viskose angesaugt
und damit die Förderung unterstützt wird. Die Viskose tritt in den luftleeren Raum
des Entlüftertanks durch eine große Anzahl von Düsen 6 in feinen Strahlen ein, wodurch
sie der Einwirkung des Unterdruckes eine erheblich vergrößerte Oberfläche bietet.
Die entlüftete Viskose wird aus dem Gefäß 3 ebenfalls kontinuierlich durch die Pumpe
7 abgesaugt. Die Höhe des Viskosebestandes im Entlüftungsgefäß bestimmt sich einerseits
nach dem Grad, in welchem die Viskose bereits bei dem durch zahlreiche Düsenstrahlen
erfolgenden Eintritt in das Gefäß luftfrei geworden ist, und andererseits danach,
daß die Saugwirkung der Pumpe 7 die luftabsaugende Wirkung der Vakuumpumpe 5 nicht
beeinträchtigt. Die Pumpe 7 fördert die hier noch immer auf hoher Temperatur befindliche
gereifte und entlüftete Viskose durch einen Kühler 8, der die gleiche Bauart wie
der Erhitzer 2 aufweist und mit diesem, wie beschrieben, so geschaltet sein kann,
daß auf der Rückkühl- wie auch auf der Erwärmungsseite in dem erforderlichen Maße
noch zusätzliche Enderhitzer bzw. Endkühler auf die Viskose einwirken können. In
den Abbildungen ist dies durch die beiden gestrichelten Linien im Kühler 8 angedeutet.
Die aus dem Kühler 8 laufend austretende Viskose durchläuft zweckmäßig noch ein
Filter und wird anschließend zu Fäden versponnen.
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Beim Eintritt der gereiften Viskose in den Entlüfter kann man sie
der Einwirkung des luftleeren Raumes auch dadurch aussetzen, daß man sie in dünner
Schicht über einen tellerförmigen Aufbau 9 (Abb. 2) strömen läßt. Statt in einem
Entlüftungsgefäß kann man die
kontinuierliche Entlüftung auch mittels
einer Entlüftungsschleuder ausführen, wozu man eine Schleuder der an sich bekannten
hermetischen Bauart verwendet, in welcher gleichzeitig eine Vorklärung der Viskose
erfolgen kann.
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Nach der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Reifung, die Entlüftung
und die Rückkühlung und damit die gesamte Fertigbehandlung der Rohviskose im durchlaufenden
Verfahren ausgeführt, wobei man die Durchlaufgeschwindigkeit wählt, daß die Viskose
insgesamt nur höchstens 20 Minuten auf erhöhter Temperatur gehalten wird. Dies ist
von besonderer Bedeutung angesichts der Empfindlichkeit, welche die Viskose gerade
gegenüber höheren Temperaturen über größere Dauer besitzt.
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Die laufende Entlüftung erfolgt bereits zum Teil in der Unterdruckförderleitung.
Dabei ist der Weg, den die Viskose während der Wärmeeinwirkung zurücklegt, durch
die Strömungskanäle des Plattenwärmeaustauschers genau festgelegt und sehr lang
bemessen. Dies hat im Zusammenhang mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit die Wirkung,
daß einerseits die Erwärmung der Viskose während des Reifens unter genauer Überwachung
stattfindet und daß ferner zur Förderung der Rohviskose auf der einen Seite Überdruck
und gleichzeitig auf der anderen Seite Unterdruck verwendet wird, ohne daß die Gefahr
besteht, daß die Druckluft in das gleichzeitig zur Entlüftung der Viskose dienende
Vakuum gelangen kann. Die erheblichen Strömungswiderstände während des dünnschichtigen
Durchganges der Rohviskose durch den Plattenwärmeaustauscher lassen sich somit durch
eine gleichzeitige Druck- und Saugwirkung überwinden, ohne daß dadurch die Wirkung
der anschließenden Entlüftung beeinträchtigt wird.