DE2655972C3 - Verfahren zur gleichmäßigen Vortrocknung von textlien Warenbahnen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichmäßigen einer Haupttrocknung vorgeschalteten Vortrocknung von feuchten, textlien mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Warenbahnen im Anschluß an eine kontinuierliche Naßbehandlung, z. B. Färben oder Ausrüsten, unter Zuhilfenahme einer stetigen Messung, Registrierung sowie selbsttätigen Steuerung des am Textilgut verbleibenden Feuchtigkeitsgehaltes, wobei die Messung unmittelbar nach der Vortrocknung erfolgt.

Das für den genannten Zweck in der Praxis am meisten gebrachte Aggregat ist der Infrarot-Vortrockner. Die Kontrolle einer Vortrocknung im Infrarot-Schacht hat jedoch bislang zu großen Schwierigkeiten gegeben, insofern als sich die Überprüfung der Gleichmäßigkeit der Trocknung über die Gewebebahn ' mit den zur Verfügung siehenden konventionellen Mitteln noch nicht zufriedenstellend realisieren läßt. Durch eine solche Ungleichmäßigkeit aber leidet wiederum das Warenbild.

Das Messen der Restfeuchte in Textilien und die ' Steuerung der Trockenmaschine in Abhängigkeit von diesen Meßwerten ist an sich wohl bekannt. Im Rahmen der kontinuierlichen Arbeitsweise bestimmt man die Restfeuchte mittels der Leitfähigkeitsmethode. Dazu wird zwischen zwei Metallwalzen eine Spannung angelegt und der feuchtigkeitsabhängige Widerstand der zwischen diesen Elektroden laufenden Warenbahn als Maß für die Feuchtigkeit benutzt. Diese Methode ist nicht fur vollsynthetische Textilniaterialien und häufig auch nicht für Mischgewebe, die synthetisches Material enthalten, anwendbar, weil die elektrostatische Aufladung und die Synthetiks eigentümliche Wasseranlagerung die Leitfähigkeitsmeßmethode unbrauchbar machen. Oftmals ist diese Meßmethode auch deshalb nicht anwendbar, da die textlien Artikel hierbei berührt werden müssen. Im Falle einer mit Farbstoffen imprägnierten aber noch feuchten Ware verbietet sich eine derartige Berührung mit Schleifkontakten schon aus Egalitätsgründen.

Eine regelbare Vortrocknungsapparatur, bei der das zu trocknende Textilgut, z. B. eine Lage geschlichteter Garne, auf eine konstante Feuchtigkeit automatisch in einem Vorwärmer, beispielsweise einem IR-Vortrokkenschacht, vorgetrocknet wird, bevor es zur endgültigen Trocknung auf eine Anordnung von Trockenzylindern gelangt, ist auch in der GB-PS 10 85 444 beschrieben. Für dieses Vorhaben wird die Restfeuchtigkeit der ausgebreiteten Garne kurz nach Verlassen der Vorheizstrecke durch einen Feuchtigkeitsfühler ermittelt, d. h. das vorgetrocknete Fasergut läuft über eine Walze, die den Grad der noch im Fasermaterial vorhandenen Feuchtigkeit mißt und übermittelt den so erhaltenen Wert an Steuergeräte weiter. Die Regelung der Vortrocknung in Abhängigkeit von den gefundenen Feuchtigkeitswerten geschieht nun durch Spannungsänderungen der elektrischen 1R-Strahler und/oder durch Veränderungen der Stellung der Heizstäbe gegenüber der zu trocknenden Garnlage.

Mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung lassen sich allerdings die weiter oben angegebenen Nachteile in keiner Weise ausräumen. Erstens wird die Feuchtigkeit des noch feuchten Garnmaterials nicht berührungsfrei ermittelt, und zweitens wird hier durch die Walze ein Durchschnittswert der vorhandenen Feuchtigkeit bestimmt und zwar stetig in der Längsrichtung der laufenden Warenbahn. Genauso verhält es sich auch mit der Heizleistung der lR-Strahler. Die Messung der Restfeuchtigkeit an einer einzigen Stelle zum Zwecke einer gesteuerten Vortrocknung ist indessen nicht ausreichend.

Seit den nach Einführung der Synthesefasern entwickelten kontinuierlichen Färbeverfahren, bei denen vor der Fixierung eine Zwischentrocknung des mit den Farbstoffen imprägnierten Textilgutes erforderlich ist, war es daher ein dringendes Bedürfnis, verbesserte Arbeitstechniken in die Hand zu bekommen, mit deren Hilfe sich das feuchte Textilgut möglichst berührungsfrei so weit trocknen läßt, daß bei der nachfolgenden Fertigtrocknung der Ware keine Migrationserscheinungen der Farbstoffe mehr auftreten können. Eine solche Befähigung zur Einflußnahme auf das Geschehen auf dem Textilgut ist unabdingbar, weil das Aussehen von einemal ungleichmäßig getrockneter Ware durch den nachfolgenden Trocknungs- und Fixierprozeß nicht mehr zu korrigieren ist. Es bleiben allemal Farbabweichungen oder Markierungen in dem Färbegur mehr oder weniger sichtbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem der Restfeuchtegehalt von Textilbahnen unabhängig von deren elektrostatischen Eigenschaften und berührungslos kontinuierlich bestimmt werden kann, um im Anschluß daran die Trockenleistung von IR-Strahlern entsprechend den gefundenen Werten auszurichten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an mehreren, quer zur Transportrichtung der

Warenbahn nebeneinander angeordneten Meßstellen mittels einer berührungslosen Methode auf Basis der Mikrowellenabsorption die dort über die Bahnbreite verteilt vorhandenen Feuchtigkeitsgehalte laufend gemessen und durch die auftretenden Meßwerte die Heizleistungen von mehreren, korrespondierend zu den Meßstellen über die Bahnbreite eines Infrarot-Vortrockners verteilten, separat regelbaren Heizfedern individuelle geregelt werden.

Nach der vorliegenden Erfindung ist der von der Meßstelle ermittelte Feuchtigkeitswert die Grundlage für die Regulierung der Heizleistung des Vortrockners. Um eine brauchbare Regulierung des Trocknungsvorganges zu gewährleisten, ist es ratsam, mindestens ebensoviele Meßstellen über die Warenbreite unterzubringen, wie Steuerungsmöglichkeiten am Trockenschacht vorhanden sind.

Zweckmäßig wird beim beanspruchten Verfahren die angestrebte Restfeuchtigkeit des Gewebes (Feuchtigkeits-Sollwert) dadurch vorgegeben, daß man dieselbe in eine Grenzwertschaltung einprogrammiert und auf diese Weise ein Bezugssystem für die Restfeuchtigkeit einrichtet. Entsprechend dieser neuartigen Technik erhöht sich vom ersten Augenblick des Anfahrens des Trocknungsprozesses an die Heizleistung des Vortrokkenschachtes über die ganze Breite so lange, bis die durch ihn erzeugte und die sodann gemessene Restfeuchtigkeit (Feuchtigkeits-Istwert) mit diesem Grenzwert korrespondiert. Während des Laufes der Trocknungsoperation wird kontinuierlich die augenblicklich vorhandene Feuchtigkeitsmenge über die Breite der Warenbahn gemessen sowie ebenfalls kontinuierlich, und dabei fast verzögerungsfrei, auf den eingestellten Feuchtigkeitsgrenzwert derart eingeregelt, daß über die ganze Warenbreite ein gleicher Restfeuchtigkeitswert zustande kommt.

Verfahrensgemäß erfolgt die Regulierung der Heizleistung mehrerer Heizfeider über die Breite der Ware automatisch durch elektronische Steuerung. Beim Vortrockner mit seinen vielen Meßstellen wird eine manuelle Regulierung bei mindestens vier regelbaren Heizfeldern kaum mehr möglich sein; beim Vorliegen von weniger als vier regulierbaren Heizfeldern kann aber die Vortrocknung nicht individuell und exakt genug eingestellt werden. Außerdem muß beim Vortrockner die Verzögerung so gering wie möglich gehalten werden.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Trocknungsaggregat ist so konstruiert, daß es regelbare und nicht-regelbare Heizfelder enthält. Die zu- und abschaltbaren Heizfelder, die geregelt werden können, erstrecken sich aber nicht über die gesamte Warenbreite. Sie sind dermaßen angeordnet, daß mehrere Heizfelder dieses Typs über die Breite das Material an den Kanten und in der Mitte getrennt beheizen können. Damit wird erreicht, daß ein Gewebe, je nachdem die linke oder die rechte Kante stärker trocknet bzw. der Farbstoff auf dieser Seite stärker migriert, so vorgetrocknet wird, daß es überall die gleiche Restfeuchtigkeit aufweist. Generell wird man davon ausgehen, daß die Grundheizleistung der Heizfelder konstant bleibt und die Steuerheizleistung mit Hilfe der Feuchtigkeitsmessung am Textilgut reguliert wird.

Das Prinzip der vorliegenden Erfindung besteht im unmittelbaren, d. h. trägheitslosen bzw. nicht verzögerten Übertragen von gemessenen Feuchtigkeitswerten auf die Steuerung der Heizleistung des Vortrockenschachtes. Dabei können die Heizfelder für sich, wie auch bei entsprechender Schaltung jeder Strahler einzeln reguliert werden, so daß eine einwandfreie Anpassung der Heizleistung an die Gewebeoberfläche bzw. an die Gewebestruktur erfolgt Wie schon erwähnt, erfolgt die Übertragung der Meßwerte trägheitslos. Das bedeutet, daß z. B. wegen unterschiedlichen Farbauftrags auftretende Fehlpartien nicht mehr vorkommen können.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können zur Regelung der Vortrocknung nicht nur Heizfelder flächenmäßig über die Warenbreite verteilt werden. Es können vielmehr auch einzelne Strahlerstäbe mit verkürzter Länge Verwendung finden, die über die Warenbreite angeordnet sind. Diese lassen sich einzeln oder in jeweiligen Serien da/u- oder abschalten. Als besonders vorteilhaft hat sich in diesem Zusammenhang allerdings erwiesen, daß .nan eine Ein- und Ausschaltung der Heizquellen dann nicht bedienen muß, wenn die jeweilige Leistung der Strahler durch Steuerung der Stromzufuhr angepaßt wird.

Entsprechend der beanspruchten Arbeitsweise erfolgt die berührungslose Feuchtigkeitsmessung des Textilguts und die trägheitsarme Steuerung der regelbaren Heizfelder mit Hilfe eines Meßprinzips auf Basis der Mikrowellenabsorption. In diesem Zusammenhang wird erfindungsgemäß mit Vorteil vom Gegenstand der DE-GM 76 38 683 Nutzen gezogen. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Feststellen des Feuchtigkeitsgehaltes an den Seiten und in der Mitte von Textilbahnen, mit der die Menge von auf flächenartige Gebilde aufgetragener Flotte auch im Bereich hoher Feuchte gemessen werden kann und die aus an einen Mikrowellenoszillator angeschlossenen, über die Breite der Warenbahn hinweg verteilten Mikrowellensendestrahlern (Hornsendestrahlern) und entsprechend angeordneten Mirkrowellenempfängern besteht. Das Meßprinzip der auf Mikrowellenabsorption arbeitenden Anlage, welches die Bestimmung der Beeinflussung der von den Sendestrahlern durch die Warenbahn zu den Empfängern gelangenden Mikrowellenenergie zum Inhalt hat, wird zum Steuern des Vorlrockners herangezogen. Die Meßanlage kann mit so vielen Hornsendestrahlern und Empfängern ausgestattet werden, wie am Vortrockner Steuerungsmöglichkeiten existieren. Die Messung der Restfeuchtigkeit wird über die Breite der Warenbahn unmittelbar hinter dem Vortrockenschacht vorgenommen. Die Meßwertanzeige erfolgt ohne Verzögerung und gibt einen Steuerimpuls im mV-Bereich, der zum Einstellen der Heizleistung des Vortrockners eingesetzt wird. Die Genauigkeit der Messung liegt bei 0,5 bis 3%. Durch Modulation der Mikrowellenfrequenz des Oszillators (z. B. 2,4 bis 3,7 cm Wellenlänge) fällt eine zeitraubende Justierung der Anlage weg und die Lage der Warenbahn sowie das Flattern derselben während der Messung spielen keine Rolle mehr.

Gegenüber einer bereits in der Praxis eingeführten Meßmethode, die mit Hilfe einer reflektierten Mikrowellenstrahlung arbeitet und die nur eine einzige Meßstelle besitzt, welche im Zick-Zack-Verfahren über die Ware tin und her traversiert, hat die hier beschriebene Vorrichtung den Vorteil, daß sie über die Breite der Warenbahn hinweg mindestens drei Hornsendestrahler mit entsprechend angeordneten Empfängern besitzt. Bei einer traversierenden Führung des \ icßkopfes ergibt sich nicht nur eine große Störanfälligkeit der Anlage, die Korrekturen sind außerdem viel zu zeitraubend. Weiterhin wirkt sich bei dieser travesieren-

den Messung der Warenlauf nachteilig auf das Meßergebnis aus.

Gegenüber den bisher üblichen Methoden zur Regulierung des Restfeuchtigkeitsgehalts können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ganze Reihe von Vorteilen erzielt werden, weiche die neue Technik auszeichnen:

Wie schon oben erwähnt, resultiert nach der neuen Arbeitsweise ein viel geringerer Warenvcrlust als Folge von uiiigaler Trocknung im Gegensatz zu den bisherigen empirischen Einstellungen auf die gewünschte Reslfeuchtigkeit und auf einer gleichmäßigen Feuchtigkeit übertiie Warenbreite.

Während des Warenlaufs kann ohne besondere Umstände auf die Vortrocknung einer anderen Textilqualität umgestellt werden, was die Verwendung auch von kleineren Metragen ermöglicht. Die Disposition in einem Bereich wird dadurch viel beweglicher. Die Färbung enthält über die Warenbreite eine viel höhere Egalität.

Die Restfeuchtigkeit über die Textilbahn kann einwandfrei reproduzierbar eingestellt werden. Auch wenn gleiche Qualitäten der Ware im Abstand von Wochen oder gar Monaten gefahren werden, ist dies jederzeit möglich. Die trägheitslose Feuchtigkeitsmessung ermöglicht selbstverständlich die sofortige Einstellung der Warengeschwindigkeit z. B. auf eine andere Warenqualität.

Auch bei Textilbahnen, die durch die Vorbehandlung über die Breite ein unterschiedliches Netzvermögen erhalten haben, kann erfindungsgemäß ein gleichmäßiges Vortrocknen auf den gewünschten Restfeuchtewert erfolgen.

Unterschiedliche Fixierbedingungen für uneinheitliche Warenoberflächen entfallen.

Es ist nach dem neuen Verfahren ohne weiteres auch möglich, im Vortrockenschacht installierte Gasbrenner in ihrer Heizleistung, beispielsweise durch Drosseln der Gaszufuhr auf dem Weg über die Resultate von Feuchtigkeitsmessungen zu beeinflussen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur gleichmäßigen einer Hauttrocknung vorgeschalteten Vortrocknung von feuchten, textlien mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Warenbahnen im Anschluß an eine kontinuierliche Naßbehandlung, z. B. Färben oder Ausrüsten, unter Zuhilfenahme einer stetigen Messung, Registrierung sowie selbsttätigen Steuerung des am Textilgut verbleibenden Feuchtigkeitsgehaltes, wobei die Messung unmittelbar noch der Vortrocknung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an mehreren, quer zur Transportrichtung der Warenbahn nebeneinander angeordneten Meßstellen mittels einer berührungslosen Methode auf Basis der Mikrowellenabsorption die dort über die Bahnbreite verteilte vorhandenen Feuchtigkeitsgehaltene laufend gemessen und durch die auftretenden Meßwerte die Heizleistungen von mehreren, korrespondierend zu den Meßstellen über die Bahnbreite eines Infrarot-Vortrockners verteilten, separat regelbaren Heizfeldern individuell geregelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfelder aus zu- und abschaltbaren, regelbaren und nicht regelbaren Heizfeldern bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der angestrebte Restfeuchtigkeitsgehalt in eine Grenzwertschaltung einprogrammiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Grundheizleistung der Heizfelder konstant bleibt und eine Steuerheizleistung mit Hilfe der Feuchtigkeitsmessung am Textilgut reguliert wird.