EP0688893A2 - Apparatus for wet treatment of textile materials with help of ultrasonic waves - Google Patents

Apparatus for wet treatment of textile materials with help of ultrasonic waves Download PDF

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EP0688893A2
EP0688893A2 EP95890113A EP95890113A EP0688893A2 EP 0688893 A2 EP0688893 A2 EP 0688893A2 EP 95890113 A EP95890113 A EP 95890113A EP 95890113 A EP95890113 A EP 95890113A EP 0688893 A2 EP0688893 A2 EP 0688893A2
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EP
European Patent Office
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radiation
ultrasonic
horns
ultrasound
liquid medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95890113A
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German (de)
French (fr)
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EP0688893A3 (en
Inventor
Hans Dieter Mertinat
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Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0688893A2 publication Critical patent/EP0688893A2/en
Publication of EP0688893A3 publication Critical patent/EP0688893A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B13/00—Treatment of textile materials with liquids, gases or vapours with aid of vibration
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B3/00—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating
    • D06B3/32—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating of open-width materials backwards and forwards between beaming rollers during treatment; Jiggers
    • D06B3/325—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating of open-width materials backwards and forwards between beaming rollers during treatment; Jiggers with means to improve the circulation of the treating material on the surface of the textile material

Definitions

  • the invention relates to an ultrasound transmitter arrangement for the ultrasound treatment of broadly guided textile goods in a liquid medium and to an ultrasound treatment device using such an ultrasound transmitter arrangement.
  • such an ultrasonic treatment primarily serves to increase the effect of the respective treatment of the textile goods in the liquid medium.
  • a device for ultrasound treatment of broadly guided textile webs or the like in a liquid medium which includes a tub containing the liquid medium, a transport device for guiding the textile web to be treated through the liquid medium, and comprises at least one row of ultrasound transmitters arranged transversely to the direction of transport of the textile web, the radiating horns of which are rectangular in cross section and which have flat surfaces, are arranged in the liquid medium and are directed towards one side of the textile web.
  • the radiation horns of the individual ultrasound transmitters of the or each row of ultrasound transmitters are arranged at a relatively large distance from one another, the horns of adjacent rows being arranged in a gap in the case of a plurality of rows of ultrasound transmitters.
  • An object of the invention is therefore to provide an ultrasonic transducer arrangement in which the disadvantages indicated above are eliminated, i.e. in which the treatment intensity is so uniform over the entire width of the textile material that no differences are perceptible on the textile material being treated.
  • the invention is based on an ultrasound transmitter arrangement for the ultrasound treatment of broadly guided textile material in a liquid medium, with several ultrasound transmitters arranged in a row at a distance from one another, the radiation horns of which have radiation surfaces which are formed and lie in a common plane, and proposes that the radiation horns of adjacent ultrasound transmitters adjoin one another in the region of their end faces to form an air gap of small width, the end faces being designed such that the radiation faces of the adjacent radiation horns partially overlap one another in the direction parallel to the radiation faces and perpendicular to the longitudinal extent of the ultrasound transmitter arrangement.
  • the distance between the radiation horns of adjacent ultrasonic transducers is limited to an air gap of narrow width and the radiation surfaces of the adjacent radiation horns partially overlap one another in the direction indicated, namely the direction of transport of the textile material, results in an over the entire width of the Textile goods, quasi-continuous ultrasound delivery surface.
  • the textile material is irradiated so uniformly over its entire width that no treatment differences are discernible on the treated textile material.
  • the radiating horns have the shape of a parallelogram or an isosceles trapezoid in cross-section, the short sides of the parallelogram or the legs of the trapezoid forming the end faces of the radiating horns.
  • the trapezoidal cross section it goes without saying that the trapezoids of two adjacent horns are each rotated by 180 ° to one another.
  • the acute angle of the parallelogram or trapezoid will generally be in a range from 20 ° to 80 ° and is preferably 40 ° to 60 °.
  • the width of the air gap is expediently in the range from 0.2 to 5 mm and is preferably approximately 1.5 mm.
  • the individual ultrasound transmitters of the arrangement are high and low are ten adjustable and pivotable about their central axis. This allows the individual ultrasound transmitters to be optimally aligned with respect to one another.
  • the textile web lies on the side facing away from the radiation surfaces of the ultrasound transmitter under pressure on a convexly curved surface made of solid material, in particular on a rotatable cylindrical roller, during the ultrasound treatment. It has been found that this reduces the ability of the textile web to absorb liquid medium (liquid absorption capacity) on this side, which leads to an unequal treatment of the two sides of the textile web and thus to a so-called two-sidedness of the product.
  • a further object of the invention is therefore to provide an ultrasound treatment device which contains an ultrasound transmitter arrangement according to the invention, in which this disadvantage is eliminated and with which the effectiveness of the ultrasound treatment as a whole is also increased.
  • This task is based on a device for the ultrasonic treatment of broadly guided textile goods in a liquid medium, with a trough containing the liquid medium, a transport device for guiding the textile goods to be treated through the liquid medium and a row of ultrasound transmitters arranged transversely to the transport direction of the textile goods newly formed radiation surfaces arranged in the liquid medium and directed towards one side of the textile material to be treated, solved according to the invention by an ultrasonic transmitter arrangement according to the invention, the radiation surfaces of which lie in a substantially horizontal plane and are arranged at a short distance below the radiation surfaces, parallel to the radiation surfaces Extending flat boundary surface delimit a gap extending over the entire width of the textile material, through which the textile material from the transport device in substantially hori zontal direction can be passed.
  • the side of the textile material facing away from the radiation surfaces of the ultrasound transmitters is not under any pressure during the ultrasound treatment, which ensures uniform treatment of the textile material on both sides.
  • the ultrasonic waves emitted by the radiation surfaces and penetrating the textile material are effectively reflected by the boundary surface into the textile material, which leads to an increased effectiveness of the ultrasound treatment.
  • the width of the gap between the radiation surfaces of the ultrasound transmitter and the boundary surface can expediently be set. This makes it possible to choose the optimal gap width for the desired treatment.
  • the ultrasound transmitters are arranged in such a way that their electrical part is outside the liquid medium, so that there are no particular insulation and sealing problems.
  • the boundary surface is formed by the top of a shaped tube.
  • the boundary surface can also be formed by the bottom of the tub.
  • the term "broadly managed textile goods” includes both woven or knitted textile webs and nonwoven webs as well as textile threads running next to each other, such as e.g. To understand warp threads for jeans.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an ultrasound treatment device according to the invention
  • FIG. 2 shows a section along the line 11-11 in FIG. 1
  • FIG. 3 shows, on a larger scale, a section along the line 111-111 in FIG a first type of formation of the end faces of adjacent radiation horns can be seen
  • FIGS. 4 to 6 three further variants of the formation of these end faces in FIG. 3 similar representation.
  • the illustrated ultrasonic treatment device comprises a trough 1, which is partly filled with a liquid medium 2.
  • An arrangement according to the invention of ultrasound transmitters 4 arranged in a row next to one another is mounted on the carrier 3 within the trough 1.
  • the radiation horns 4a of these ultrasound transmitters 4 have flat radiation surfaces 5, all of which lie in a single horizontal plane.
  • These radiating surfaces 5 delimit a flat boundary surface 7a, which is arranged at a short distance below the radiating surfaces 5, extends parallel to the radiating surfaces and is formed by the upper side of a shaped tube 7 made of stainless steel, for example of the type V4A, over the entire width of one to be treated Textile web 6 extending gap 12 through which the textile web can be passed by a transport device formed by drive rollers 8 and 9 and deflection rollers 10 and 11.
  • the width of this gap 12 can be made adjustable, for example by ensuring that the height of the ultrasound transmitter arrangement can be adjusted. In this way, the distance between the top of the textile web 6 to be treated in each case and the radiation surfaces 5 of the ultrasound transmitter 4 can be optimally adjusted.
  • this distance should be kept as small as possible. It has been found that optimal results are achieved when this distance is 0 to 2 mm.
  • the boundary surface 9a facing the underside of the textile web 6 reflects the ultrasound waves emitted by the radiation surfaces 5 of the ultrasound transmitters 4 and penetrates the textile web and thus ensures an increase in the effectiveness of the ultrasound treatment.
  • the radiating horns 4a have the shape of a parallelogram in cross section, the short sides of the parallelogram forming the end faces 4b, 4c of the radiating horns 4a, with which adjacent radiating horns adjoin one another to form an air gap 4d of narrow width.
  • the diagonally running end faces 4b, 4c of the radiation horns 4 there is a partial overlap of adjacent radiation horns 4a and thus also adjacent radiation surfaces in the direction parallel to the sectional plane of FIG. 3 and perpendicular to the longitudinal extension of the ultrasound transmitter arrangement, namely the transport direction 13 of the textile web 6 5.
  • the radiation surfaces 5 form a quasi-continuous ultrasound delivery surface over the entire width of the textile web 6, in which there are no interruptions in the transport direction 13 of the textile web 6.
  • the width of the air gap 4d between adjacent radiating horns 4a will be chosen to be as small as possible, with a view to not losing too much effective ultrasound delivery area in the area of the air gap should not go beyond a gap width of 5 mm.
  • a gap width of about 0.2 mm is probably the absolute minimum that can be achieved without the risk of mutual interference or contact between adjacent horns 5 during operation of the ultrasound transmitter 4. It has been shown that a gap width of approximately 1.5 mm represents a very good compromise.
  • the individual radiation horns 4a have the shape of an isosceles trapezoid in cross-section, the trapezoids of adjacent radiation horns being rotated by 180 ° to one another and the legs of the trapezoids forming the end faces 4b, 4c of the radiation horns.
  • the end faces 4b, 4c of the radiation horns 4a are step-shaped and in FIG. 6 they are wave-shaped. Instead of the waveform, an arc shape could also serve the intended purpose.
  • the ultrasound transmitters 4 are arranged such that their electrical part (transducer) is outside the liquid medium 2, i.e. above the level of the liquid medium, so that there are no particular insulation and sealing problems.
  • the power of the ultrasound transmitters 4 used and the transport speed of the textile web 6 are expediently adjustable, since the optimum treatment conditions can thus be achieved depending on the type of textile web to be treated and the desired result.
  • the ultrasonic transmitters 4 operate in the technically customary sound range from 18 to 60 kHz.
  • the sound pressure radiation per ultrasound transmitter is expediently between 500 and 5000 watts, the radiation surface 5 of the ultrasound transmitter being selected such that the ultrasound energy generated is in the range from 10 to 1000 W / cm 2 , in particular from 50 to 200 W / cm 2 .
  • the expedient amplitude range of the ultrasonic waves extends from 20 to 150 wm.
  • the individual ultrasound transmitters 4 of the ultrasound transmitter arrangement according to the invention can be adjusted in height and on the side of the support 3 and can be pivoted about their central axis in order to be able to be optimally aligned with respect to one another.
  • the textile web is passed through the nip at a speed of 5 to 100 m / min, in particular 10 to 50 m / min.
  • This throughput speed essentially depends on three factors, namely the installed ultrasound transducer output, the type of tissue and the desired tissue loss.
  • one or more passes of the textile web 6 through the ultrasound treatment device according to the invention are used.
  • An increase in the effectiveness of the ultrasound treatment can be achieved either by widening the radiation surfaces 5 of the ultrasound transmitters 4 in the direction of web travel or by installing several ultrasound transmitter arrangements according to the invention one after the other.
  • the drive roller 9 is not required and can e.g. be replaced by an arrangement of deflection roller and squeeze roller. Furthermore, where one works with a view to a minimal use of chemicals with very shallow tubs, so-called mini diving troughs, the lower boundary surface 7a of the gap 12 can be formed by the bottom of the tub 1.
  • the ultrasonic treatment device according to the invention can be used both for pretreatment and finishing treatment and for bleaching, dyeing and finishing can be used.
  • the pretreatment includes, in particular, the loosening of the fabric with a view to better dyeing through and a more uniform color dropout, the removal or softening of wood residues in linen fabrics, the partial or complete loosening and splitting off of cotton shells, the disintegration of dead cotton for better dye absorption, tissue desizing and that Cleaning and as a finishing treatment in particular the soft touch and the improvement of the appearance by maintaining the roundness in question.
  • Water usually serves as the liquid medium 2 during the pre-treatment or finishing treatment.
  • pretreatment by means of ultrasound has the further advantage that the treatment time is far less than previously required and, moreover, considerable energy savings are achieved.
  • the liquid medium 2 is formed by the bleaching liquor. Due to the more effective introduction of chemicals and an increase in the liquor absorption capacity of the treated textile goods, the otherwise long immersion path is no longer necessary, so that the treatment can take place in a mini diving trough. In addition to a higher degree of whiteness of the textile goods, a significant reduction in the need for chemicals and a significant reduction in wastewater pollution is achieved.
  • the liquid medium 2 is formed by the dye liquor, it being possible to use all customary dyes, in particular reactive or indanthrene dyes. Above all, a lower dye requirement is achieved through a higher yield and a shortening of the dyeing time. In addition, there is no need to use wetting agents or penetration accelerators, which means less wastewater pollution.
  • the respective finishing liquor serves as the liquid medium 2.
  • the long dive path that is otherwise required is eliminated.
  • the quantity used can be significantly reduced by making the introduced products more effective. Overall, there is a significantly reduced wastewater pollution due to a smaller amount of remaining liquor.
  • All known equipment can be used for the finishing, in particular the water repellent treatment, the handle equipment, the easy care equipment, the oil and dirt repellent equipment and the flame retardant equipment.
  • the ultrasound transmitter arrangement according to the invention and the ultrasound treatment device according to the invention containing such an ultrasound transmitter arrangement are intended for the treatment of any "broadly managed textile goods".
  • the term “broadly guided textile goods” is to be understood above all as meaning woven or knitted textile webs and nonwoven webs, as well as textile threads running alongside one another. As far as the latter is concerned, the dyeing of warp threads for jeans is particularly suitable.
  • the test fabric was a rayon / cotton rips with a width of 1400 mm and a weight of 732 g / Ifm.
  • the middle part of the fabric web was treated with ultrasound over a width of 540 mm, whereby two ultrasound transmitters (antiseptic converters) arranged next to each other were used with a maximum device power of 2,000 watts each at 20 kHz.
  • the set ultrasonic energy on the radiation surface was 37 W / cm 2 .
  • the fabric distance to the radiation areas was 1 mm and the transport speed was 10 m / min.
  • the fabric web was treated in 43 runs.
  • a dyeing carried out with the ultrasound treatment device according to the invention brings the following improvements: - Lower dye requirement due to higher yield. - Shorten the dyeing times. - Elimination of wetting agents or penetration accelerators. - Lower wastewater pollution.

Abstract

An ultrasonic system used for spread fabric piece-goods passing through a liquid medium, to increase the effect of the medium on the material, has adjacent ultrasonic transmitters with radiator horns (4a) forming an air gap (4d) at their end surfaces (4b,4c) with a narrow width, where they face each other. The end surfaces (4b,4c) are chamfered or stepped so that the radiating surfaces of adjacent horns (4a) partially overlap, parallel to each other and across the line of the ultrasonic assembly. Also claimed is a piece-goods processing assembly where a flat limit surface is below the radiating surfaces of the ultrasonic system, to define a gap between them for the material to pass through, across the width of the fabric, with a horizontal fabric movement path. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultraschallgeberanordnung zur Ultraschallbehandlung von breit geführtem Textilgut in einem flüssigen Medium sowie eine eine solche Ultraschallgeberanordnung verwendende Ultraschallbehandlungsvorrichtung.The invention relates to an ultrasound transmitter arrangement for the ultrasound treatment of broadly guided textile goods in a liquid medium and to an ultrasound treatment device using such an ultrasound transmitter arrangement.

Wie bekannt, dient eine solche Ultraschallbehandlung vor allem dazu, den Effekt der jeweiligen Behandlung des Textilguts in dem flüssigen Medium zu steigern.As is known, such an ultrasonic treatment primarily serves to increase the effect of the respective treatment of the textile goods in the liquid medium.

Aus der DE-C-36 38 140 ist eine Vorrichtung zur Ultraschallbehandlung von breit geführten Textilbahnen od. dgl. in einem flüssigen Medium bekannt, die eine das flüssige Medium enthaltende Wanne, eine Transporteinrichtung zum Hindurchführen der zu behandelnden Textilbahn durch das flüssige Medium, sowie mindestens eine quer zur Transportrichtung der Textilbahn angeordnete Reihe von Ultraschallgebern umfaßt, deren im Querschnitt rechteckige Abstrahl hörner eben ausgebildete, in dem flüssigen Medium angeordnete und gegen eine Seite der Textilbahn gerichtete Abstrahlflächen aufweisen. Die Abstrahlhörner der einzelnen Ultraschallgeber der bzw. jeder Reihe von Ultraschallgebern sind hiebei in einem relativ großen Abstand voneinander angeordnet, wobei bei mehreren Reihen von Ultraschallgebern die Hörner benachbarter Reihen jeweils auf Lücke angeordnet sind. Bei einer einzigen Reihe von Ultraschallgebern hat eine solche Anordnung vor allem den Nachteil einer ungleichmäßig intensiven Schallbeaufschlagung und damit einer ungleichmäßigen Behandlung der Textilbahn über ihre Breite, was sich z.B. beim Appretieren in Griffunterschieden und beim Einfärben in streifenförmigen Farbtiefenunterschieden bemerkbar macht. Bei mehreren Reihen von Ultraschallgebern ist zwar dieser Effekt durch die in benachbarten Reihen jeweils auf Lücke angeordneten Abstrahlhörner abgeschwächt, jedoch nicht gänzlich auszuschließen. Dazu kommt noch, daß durch die Vielzahl der dann erforderlichen Ultraschallgeber die Vorrichtung verhältnismäßig aufwendig wird.From DE-C-36 38 140 a device for ultrasound treatment of broadly guided textile webs or the like in a liquid medium is known, which includes a tub containing the liquid medium, a transport device for guiding the textile web to be treated through the liquid medium, and comprises at least one row of ultrasound transmitters arranged transversely to the direction of transport of the textile web, the radiating horns of which are rectangular in cross section and which have flat surfaces, are arranged in the liquid medium and are directed towards one side of the textile web. The radiation horns of the individual ultrasound transmitters of the or each row of ultrasound transmitters are arranged at a relatively large distance from one another, the horns of adjacent rows being arranged in a gap in the case of a plurality of rows of ultrasound transmitters. In the case of a single row of ultrasound transmitters, such an arrangement has the disadvantage of an unevenly intensive exposure to sound and thus an uneven treatment of the textile web across its width, which is e.g. noticeable when finishing in handle differences and when coloring in stripe-shaped color depth differences. In the case of several rows of ultrasonic transmitters, this effect is weakened by the radiation horns arranged in a gap in adjacent rows, but cannot be completely ruled out. In addition, due to the large number of ultrasound transmitters that are then required, the device is relatively complex.

Ein nicht zum bekannten Stand der Technik zählender Vorschlag zur Behebung dieses Nachteils ging dahin, die im Querschnitt rechteckigen Abstrahlhörner einer Reihe von Ultraschallgebern in dem geringstmöglichen Abstand, bei dem im Betrieb der Ultraschallgeber noch keine gegenseitige Beeinflussung bzw. Berührung der einzelnen Abstrahlhörner erfolgt, anzuordnen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich auch in einem solchen Fall zwar nur geringfügige, jedoch an dem behandelten Textilgut noch immer fühl- bzw. sichtbare Behandlungsunterschiede im Bereich der Spalte zwischen den einzelnen Abstrahlhörnern ergeben.A proposal to remedy this disadvantage, which is not part of the known prior art, was to arrange the radiating horns, which are rectangular in cross-section, of a number of ultrasonic transmitters at the smallest possible distance at which no mutual interference or contact of the individual radiating horns takes place during operation of the ultrasonic transmitters. It has been shown, however, that even in such a case there are only slight treatment differences in the area of the gaps between the individual radiation horns, although they are still noticeable or noticeable on the treated textile material.

Eine Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Ultraschallgeberanordnung anzugeben, bei der die oben aufgezeigten Nachteile behoben sind, d.h. bei der die Behandlungsintensität über die gesamte Breite des Textilgutes so gleichmäßig ist, daß am behandelten Textilgut keine Unterschiede mehr wahrnehmbar sind.An object of the invention is therefore to provide an ultrasonic transducer arrangement in which the disadvantages indicated above are eliminated, i.e. in which the treatment intensity is so uniform over the entire width of the textile material that no differences are perceptible on the textile material being treated.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Ultraschallgeberanordnung zur Ultraschallbehandlung von breit geführtem Textilgut in einem flüssigen Medium, mit mehreren in einer Reihe im Abstand voneinander angeordneten Ultraschallgebern, deren Abstrahlhörnereben ausgebildete und in einer gemeinsamen Ebene liegende Abstrahlflächen aufweisen, und schlägt vor, daß die Abstrahlhörner einander benachbarter Ultraschallgeber im Bereich ihrer Stirnflächen unter Bildung eines Luftspalts geringer Breite aneinander angrenzen, wobei die Stirnflächen so ausgebildet sind, daß die Abstrahlflächen der benachbarten Abstrahlhörner einander, in zu den Abstrahlflächen paralleler und zur Längserstreckung der Ultraschallgeberanordnung senkrechter Richtung gesehen, teilweise überlappen.To achieve this object, the invention is based on an ultrasound transmitter arrangement for the ultrasound treatment of broadly guided textile material in a liquid medium, with several ultrasound transmitters arranged in a row at a distance from one another, the radiation horns of which have radiation surfaces which are formed and lie in a common plane, and proposes that the radiation horns of adjacent ultrasound transmitters adjoin one another in the region of their end faces to form an air gap of small width, the end faces being designed such that the radiation faces of the adjacent radiation horns partially overlap one another in the direction parallel to the radiation faces and perpendicular to the longitudinal extent of the ultrasound transmitter arrangement.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Ultraschallgeberanordnung der Abstand der Abstrahlhörner benachbarter Ultraschallgeber auf einen Luftspalt geringer Breite beschränkt ist und die Abstrahlflächen der benachbarten Abstrahlhörner einander, in der angegebenen Richtung, nämlich der Transportrichtung des Textilguts gesehen, teilweise überlappen, entsteht eine über die gesamte Breite des Textilguts quasi durchgehende Ultraschallabgabefläche. Wenn auch der wirksame Querschnitt pro Flächeneinheit im Bereich eines Luftspalts zwischen zwei Abstrahlhörnern durch letzteren geringfügig vermindert ist, wird das Textilgut doch über seine gesamte Breite so gleichmäßig bestrahlt, daß am behandelten Textilgut keinerlei Behandlungsunterschiede erkennbar sind.The fact that in the ultrasonic transducer arrangement according to the invention, the distance between the radiation horns of adjacent ultrasonic transducers is limited to an air gap of narrow width and the radiation surfaces of the adjacent radiation horns partially overlap one another in the direction indicated, namely the direction of transport of the textile material, results in an over the entire width of the Textile goods, quasi-continuous ultrasound delivery surface. Even though the effective cross-section per unit area in the area of an air gap between two radiation horns is slightly reduced by the latter, the textile material is irradiated so uniformly over its entire width that no treatment differences are discernible on the treated textile material.

Zur Erzielung der teilweisen Überlappung benachbarter Abstrahifiächen können z.B. die Abstrahlhörner im Querschnitt die Form eines Parallelogramms oder eines gleichschenkeligen Trapezes besitzen, wobei die kurzen Seiten des Parallelogramms bzw. die Schenkel des Trapezes die Stirnseiten der Abstrahlhörner bilden. Im Falle des Trapezquerschnittes versteht es sich, daß die Trapeze zweier benachbarter Hörner jeweils um 180° zueinander verdreht sind.To achieve the partial overlap of adjacent radiation areas, e.g. the radiating horns have the shape of a parallelogram or an isosceles trapezoid in cross-section, the short sides of the parallelogram or the legs of the trapezoid forming the end faces of the radiating horns. In the case of the trapezoidal cross section, it goes without saying that the trapezoids of two adjacent horns are each rotated by 180 ° to one another.

Der spitze Winkel des Parallelogramms bzw. Trapezes wird in aller Regel in einem Bereich von 20° bis 80° liegen und beträgt vorzugsweise 40° bis 60°.The acute angle of the parallelogram or trapezoid will generally be in a range from 20 ° to 80 ° and is preferably 40 ° to 60 °.

Weitere Möglichkeiten zur Erzielung der teilweisen Überlappung benachbarter Abstrahlflächen bestehen darin, die Stirnflächen derAbstrahlhörnerstufenförmig, wellenförmig oder bogenförmig auszubilden.Further possibilities for achieving the partial overlap of adjacent radiation surfaces are to design the end faces of the radiation horns in a step-like, wave-like or arc-shaped manner.

Die Breite des Luftspalts liegt zweckmäßig im Bereich von 0,2 bis 5 mm und beträgt vorzugsweise etwa 1,5 mm.The width of the air gap is expediently in the range from 0.2 to 5 mm and is preferably approximately 1.5 mm.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die einzelnen Ultraschallgeber der Anordnung höhen- und seitenverstellbar und um ihre Mittelachse verschwenkbar sind. Damit lassen sich die einzelnen Ultraschallgeber optimal in bezug auf einander ausrichten.Finally, it is expedient if the individual ultrasound transmitters of the arrangement are high and low are ten adjustable and pivotable about their central axis. This allows the individual ultrasound transmitters to be optimally aligned with respect to one another.

Bei der aus der genannten DE-C-36 38 140 bekannten Ultraschallbehandlungsvorrichtung liegt die Textilbahn während der Ultraschallbehandlung auf ihrer von den Abstrahlflächen der Ultraschallgeber abgewandten Seite unter Druck auf einer konvex gekrümmten Fläche aus festem Material, insbesondere auf einer drehbaren zylindrischen Walze, auf. Es hat sich herausgestellt, daß dadurch auf dieser Seite die Fähigkeit der Textilbahn, flüssiges Medium aufzunehmen (Flottenaufnahmevermögen), herabgesetzt ist, was zu einer ungleichen Behandlung der beiden Seiten derTextilbahn und damit zu einer sogenannten Zweiseitigkeit des Produkts führt.In the ultrasonic treatment device known from DE-C-36 38 140, the textile web lies on the side facing away from the radiation surfaces of the ultrasound transmitter under pressure on a convexly curved surface made of solid material, in particular on a rotatable cylindrical roller, during the ultrasound treatment. It has been found that this reduces the ability of the textile web to absorb liquid medium (liquid absorption capacity) on this side, which leads to an unequal treatment of the two sides of the textile web and thus to a so-called two-sidedness of the product.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist daher, eine eine erfindungsgemäße Ultraschallgeberanordnung beinhaltende Ultraschallbehandlungsvorrichtung anzugeben, bei der dieser Nachteil behoben ist und mit der außerdem die Wirksamkeit der Ultraschallbehandlung insgesamt erhöht wird.A further object of the invention is therefore to provide an ultrasound treatment device which contains an ultrasound transmitter arrangement according to the invention, in which this disadvantage is eliminated and with which the effectiveness of the ultrasound treatment as a whole is also increased.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zur Ultraschallbehandlung von breit geführtem Textilgut in einem flüssigen Medium, mit einer das flüssige Medium enthaltenden Wanne, einer Transporteinrichtuhng zum Hindurchführen des zu behandelnden Textilguts durch das flüssige Medium und einer quer zur Transportrichtung des Textilguts angeordneten Reihe von Ultraschallgebern mit eben ausgebildeten, in dem flüssigen Medium angeordneten und gegen eine Seite des zu behandelnden Textilguts gerichteten Abstrahlflächen erfindungsgemäß gelöst durch eine erfindungsgemäße Ultraschallgeberanordnung, deren Abstrahlflächen in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegen und mit einer in geringem Abstand unterhalb der Abstrahlflächen angeordneten, sich parallel zu den Abstrahlflächen erstreckenden ebenen Begrenzungsfläche einen sich überdie gesamte Breite des Textilguts erstreckenden Spalt begrenzen, durch den das Textilgut von der Transporteinrichtung in im wesentlichen horizontaler Richtung hindurchführbar ist. Bei einer solchen Vorrichtung liegt einerseits die von den Abstrahlflächen der Ultraschallgeber abgewandte Seite des Textilguts während der Ultraschallbehandlung nirgends unter Druck auf, womit eine gleichmäßige Behandlung des Textilguts auf beiden Seiten sichergestellt ist. Andererseits werden die von den Abstrahlflächen abgegebenen und das Textilgut durchdringenden Ultraschallwellen von der Begrenzungsfläche wirksam in das Textilgut reflektiert, was zu einer erhöhten Wirksamkeit der Ultraschallbehandlung führt.This task is based on a device for the ultrasonic treatment of broadly guided textile goods in a liquid medium, with a trough containing the liquid medium, a transport device for guiding the textile goods to be treated through the liquid medium and a row of ultrasound transmitters arranged transversely to the transport direction of the textile goods newly formed radiation surfaces arranged in the liquid medium and directed towards one side of the textile material to be treated, solved according to the invention by an ultrasonic transmitter arrangement according to the invention, the radiation surfaces of which lie in a substantially horizontal plane and are arranged at a short distance below the radiation surfaces, parallel to the radiation surfaces Extending flat boundary surface delimit a gap extending over the entire width of the textile material, through which the textile material from the transport device in substantially hori zontal direction can be passed. In such a device, on the one hand, the side of the textile material facing away from the radiation surfaces of the ultrasound transmitters is not under any pressure during the ultrasound treatment, which ensures uniform treatment of the textile material on both sides. On the other hand, the ultrasonic waves emitted by the radiation surfaces and penetrating the textile material are effectively reflected by the boundary surface into the textile material, which leads to an increased effectiveness of the ultrasound treatment.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zweckmäpig die Breite des Spalts zwischen den Abstrahlflächen der Ultraschallgeber und der Begrenzungsfläche einstellbar. Damit ist es möglich, die für die gewünschte Behandlung optimale Spaltbreite zu wählen.According to a further feature of the invention, the width of the gap between the radiation surfaces of the ultrasound transmitter and the boundary surface can expediently be set. This makes it possible to choose the optimal gap width for the desired treatment.

Weiters ist es zweckmäßig, wenn die Ultraschallgeber so angeordnet sind, daß sich ihr elektrischer Teil außerhalb des flüssigen Mediums befindet, sodaß sich keine besonderen Isolierungs- und Abdichtprobleme ergeben.Furthermore, it is expedient if the ultrasound transmitters are arranged in such a way that their electrical part is outside the liquid medium, so that there are no particular insulation and sealing problems.

In der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ultraschallbehandlungsvorrichtung ist die Begrenzungsfläche von der Oberseite eines Formrohrs gebildet. Bei sehrflachen Wannen, wo wenig Raum zur Verfügung steht, kann die Begrenzungsfläche aber auch vom Boden der Wanne gebildet sein.In the preferred embodiment of the ultrasound treatment device according to the invention, the boundary surface is formed by the top of a shaped tube. In the case of very flat tubs, where little space is available, the boundary surface can also be formed by the bottom of the tub.

Unter dem Begriff "breit geführtes Textilgut" sind hier vor allem sowohl gewebte oder gewirkte Textilbahnen und Vliesstoffbahnen als auch nebeneinander geführte Textilfäden, wie z.B. Kettfäden für Jeansstoffe, zu verstehen.The term "broadly managed textile goods" includes both woven or knitted textile webs and nonwoven webs as well as textile threads running next to each other, such as e.g. To understand warp threads for jeans.

Nachstehend ist die Erfindung anhand derZeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ultraschallbehandlungsvorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 2, aus dem eine erste Art der Ausbildung der Stirnseiten benachbarter Abstrahl hörner ersichtlich ist, und die Fig. 4 bis 6 drei weitere Varianten der Ausbildung dieser Stirnseiten in der Fig. 3 ähnlicher Darstellung.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a schematic illustration of an ultrasound treatment device according to the invention, FIG. 2 shows a section along the line 11-11 in FIG. 1, FIG. 3 shows, on a larger scale, a section along the line 111-111 in FIG a first type of formation of the end faces of adjacent radiation horns can be seen, and FIGS. 4 to 6 three further variants of the formation of these end faces in FIG. 3 similar representation.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, umfaßt die dargestellte erfindungsgemäße Ultraschallbehandlungsvorrichtung eine Wanne 1, die zum Teil mit einem flüssigen Medium 2 gefüllt ist. Innerhalb der Wanne 1 ist an einem Träger 3 eine erfindungsgemäße Anordnung von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Ultraschallgebern 4 montiert. Die Abstrahlhörner 4a dieser Ultraschallgeber 4 weisen ebene Abstrahlflächen 5 auf, die alle in einer einzigen horizontalen Ebene liegen. Diese Abstrahlflächen 5 begrenzen mit einer in einem geringen Abstand unterhalb der Abstrahlflächen 5 angeordneten, sich parallel zu den Abstrahlflächen erstreckenden und von der Oberseite eines Formrohrs 7 aus Edelstahl, z.B. des Typs V4A, gebildeten ebenen Begrenzungsfläche 7a einen sich über die gesamte Breite einer zu behandelnden Textilbahn 6 erstreckenden Spalt 12, durch den die Textilbahn von einer von Antriebswalzen 8 und 9 und Umlenkwalzen 10 und 11 gebildeten Transporteinrichtung hindurchführbar ist. Die Breite dieses Spalts 12 kann, falls gewünscht, einstellbar gemacht werden, indem z.B. für eine Höhenverstellbarkeit der Ultraschallgeberanordnung gesorgt wird. Auf diese Weise ist dann der Abstand zwischen der Oberseite der jeweils zu behandelnden Textilbahn 6 und den Abstrahlflächen 5 der Ultraschallgeber 4 optimal einstellbar. Im Hinblick darauf, daß wie bekannt, die Intensität der Energieeinwirkung der Ultraschallwellen auf eine Textilbahn mit zunehmendem Abstand zwischen den Abstrahlflächen der Ultraschallgeber und der zu behandelnden Textilbahn abnimmt, sollte dieser Abstand möglichst gering gehalten werden. Es hat sich herausgestellt, daß optimale Ergebnisse dann erzielt werden, wenn dieser Abstand 0 bis 2 mm, beträgt.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the illustrated ultrasonic treatment device according to the invention comprises a trough 1, which is partly filled with a liquid medium 2. An arrangement according to the invention of ultrasound transmitters 4 arranged in a row next to one another is mounted on the carrier 3 within the trough 1. The radiation horns 4a of these ultrasound transmitters 4 have flat radiation surfaces 5, all of which lie in a single horizontal plane. These radiating surfaces 5 delimit a flat boundary surface 7a, which is arranged at a short distance below the radiating surfaces 5, extends parallel to the radiating surfaces and is formed by the upper side of a shaped tube 7 made of stainless steel, for example of the type V4A, over the entire width of one to be treated Textile web 6 extending gap 12 through which the textile web can be passed by a transport device formed by drive rollers 8 and 9 and deflection rollers 10 and 11. If desired, the width of this gap 12 can be made adjustable, for example by ensuring that the height of the ultrasound transmitter arrangement can be adjusted. In this way, the distance between the top of the textile web 6 to be treated in each case and the radiation surfaces 5 of the ultrasound transmitter 4 can be optimally adjusted. In view of the fact that, as is known, the intensity of the energy effect of the ultrasonic waves on a textile web increases with the distance between the radiation surfaces of the ultrasonic transmitters and the textile web to be treated decreases, this distance should be kept as small as possible. It has been found that optimal results are achieved when this distance is 0 to 2 mm.

Die der Unterseite der Textilbahn 6 zugewandte Begrenzungsfläche 9a reflektiert die von den Abstrahlflächen 5 der Ultraschallgeber 4 abgegebenen und die Textilbahn durchdringenden Ultraschallwellen und sorgt damit für eine Erhöhung der Wirksamkeit der Ultraschallbehandlung.The boundary surface 9a facing the underside of the textile web 6 reflects the ultrasound waves emitted by the radiation surfaces 5 of the ultrasound transmitters 4 and penetrates the textile web and thus ensures an increase in the effectiveness of the ultrasound treatment.

Wie Fig. 3 zeigt, weisen die Abstrahlhörner4a im Querschnitt die Form eines Parallelogramms auf, wobei die kurzen Seiten des Parallelogramms die Stirnseiten 4b,4c der Abstrahlhörner 4a bilden, mit denen jeweils benachbarte Abstrahlhörner unter Bildung eines Luftspalts 4d geringer Breite aneinandergrenzen. Durch die somit schräg verlaufenden Stirnseiten 4b,4c der Abstrahihörner 4aergibtsich, in zur Schnittebene der Fig. 3 paralleler und zur Längserstreckung der Ultraschallgeberanordnung senkrechter Richtung, nämlich der Transportrichtung 13 der Textilbahn 6, gesehen, eine teilweise Überlappung benachbarter Abstrahlhörner 4a und damit auch benachbarter Abstrahlflächen 5. Auf diese Weise wird von den Abstrahlflächen 5 eine über die gesamte Breite der Textilbahn 6 quasi durchgehende Ultraschallabgabefläche gebildet, bei der es keine in Transportrichtung 13 der Textilbahn 6 durchgehenden Unterbrechungen gibt.As shown in FIG. 3, the radiating horns 4a have the shape of a parallelogram in cross section, the short sides of the parallelogram forming the end faces 4b, 4c of the radiating horns 4a, with which adjacent radiating horns adjoin one another to form an air gap 4d of narrow width. As a result of the diagonally running end faces 4b, 4c of the radiation horns 4, there is a partial overlap of adjacent radiation horns 4a and thus also adjacent radiation surfaces in the direction parallel to the sectional plane of FIG. 3 and perpendicular to the longitudinal extension of the ultrasound transmitter arrangement, namely the transport direction 13 of the textile web 6 5. In this way, the radiation surfaces 5 form a quasi-continuous ultrasound delivery surface over the entire width of the textile web 6, in which there are no interruptions in the transport direction 13 of the textile web 6.

Die Breite des Luftspalts 4d zwischen benachbarten Abstrahlhörnern 4a wird man möglichst gering wählen, wobei man im Hinblick darauf, im Bereich des Luftspalts nicht allzuviel wirksame Ultraschallabgabefläche zu verlieren, über eine Spaltbreite von 5 mm nicht hinausgehen sollte. Auf der anderen Seite ist eine Spaltbreite von etwa 0,2 mm wohl das absolute Minimum, das erreicht werden kann, ohne daß im Betrieb der Ultraschallgeber 4 die Gefahr einer gegenseitigen Beeinflussung bzw. Berührung einander benachbarter Abstrahlhörner 5 besteht. Es hat sich gezeigt, daß eine Spaltbreite von etwa 1,5 mm einen sehr guten Kompromiß darstellt.The width of the air gap 4d between adjacent radiating horns 4a will be chosen to be as small as possible, with a view to not losing too much effective ultrasound delivery area in the area of the air gap should not go beyond a gap width of 5 mm. On the other hand, a gap width of about 0.2 mm is probably the absolute minimum that can be achieved without the risk of mutual interference or contact between adjacent horns 5 during operation of the ultrasound transmitter 4. It has been shown that a gap width of approximately 1.5 mm represents a very good compromise.

In den Fig. 4,5 und 6 sind drei weitere Möglichkeiten der Ausbildung der Stirnflächen 4b,4c der Abstrahlhörner 4a im Hinblick auf eine Überlappung benachbarter Abstrahlflächen 5 dargestellt.4, 5 and 6 show three further possibilities for the formation of the end faces 4b, 4c of the radiation horns 4a with regard to an overlap of adjacent radiation surfaces 5.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform weisen die einzelnen Abstrahlhörner 4a im Querschnitt die Form eines gleichschenkeligen Trapezes auf, wobei die Trapeze benachbarter Abstrahlhörner jeweils um 180° zueinander verdreht sind und die Schenkel der Trapeze die Stirnseiten 4b,4c der Abstrahlhörner bilden.In the embodiment shown in FIG. 4, the individual radiation horns 4a have the shape of an isosceles trapezoid in cross-section, the trapezoids of adjacent radiation horns being rotated by 180 ° to one another and the legs of the trapezoids forming the end faces 4b, 4c of the radiation horns.

In Fig. 5 sind die Stirnseiten 4b,4c der Abstrahlhörner 4a stufenförmig und in Fig. 6 wellenförmig ausgebildet. Anstelle der Wellenform könnte auch eine Bogenform den angestrebten Zweck erfüllen.In FIG. 5 the end faces 4b, 4c of the radiation horns 4a are step-shaped and in FIG. 6 they are wave-shaped. Instead of the waveform, an arc shape could also serve the intended purpose.

Die Ultraschallgeber 4 sind, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, so angeordnet, daß sich ihr elektrischer Teil (Wandler) außerhalb des flüssigen Mediums 2, d.h. über dem Niveau des flüssigen Mediums, befindet, sodaß sich keine besonderen Isolierungs-und Abdichtungsprobleme ergeben.1 and 2, the ultrasound transmitters 4 are arranged such that their electrical part (transducer) is outside the liquid medium 2, i.e. above the level of the liquid medium, so that there are no particular insulation and sealing problems.

Zweckmäßig ist weiters, wie an sich bekannt, die Leistung der verwendeten Ultraschallgeber 4 sowie die Transportgeschwindigkeit der Textilbahn 6 einstellbar, da damit je nach Art der zu behandelnden Textilbahn und dem gewünschten Ergebnis die optimalen Behandlungsbedingungen realisiert werden können.Furthermore, as is known per se, the power of the ultrasound transmitters 4 used and the transport speed of the textile web 6 are expediently adjustable, since the optimum treatment conditions can thus be achieved depending on the type of textile web to be treated and the desired result.

Die Ultraschallgeber 4 arbeiten im technisch üblichen Schallbereich von 18 bis 60 kHz. Die Schalldruckabstrahlung pro Ultraschallgeber erfolgt zweckmäßig zwischen 500 und 5000 Watt, wobei die Abstrahlfläche 5 des Ultraschallgebers so gewählt ist, daß die erzeugte Ultraschallenergie im Bereich von 10 bis 1000 W/cm2, insbesondere von 50 bis 200 W/cm2, liegt. Der zweckmäßige Amplitudenbereich der Ultraschallwellen erstreckt sich von 20 bis 150 wm.The ultrasonic transmitters 4 operate in the technically customary sound range from 18 to 60 kHz. The sound pressure radiation per ultrasound transmitter is expediently between 500 and 5000 watts, the radiation surface 5 of the ultrasound transmitter being selected such that the ultrasound energy generated is in the range from 10 to 1000 W / cm 2 , in particular from 50 to 200 W / cm 2 . The expedient amplitude range of the ultrasonic waves extends from 20 to 150 wm.

In der bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Ultraschallgeber 4 der erfindungsgemäßen Ultraschallgeberanordnung an dem Träger 3 höhen-und seitenverstellbar und um ihre Mittelachse verschwenkbar montiert, um optimal in bezug aufeinander ausgerichtet werden zu können.In the preferred embodiment, the individual ultrasound transmitters 4 of the ultrasound transmitter arrangement according to the invention can be adjusted in height and on the side of the support 3 and can be pivoted about their central axis in order to be able to be optimally aligned with respect to one another.

Im allgemeinen wird die Textilbahn mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 100 m/min, insbesondere von 10 bis 50 m/min, durch den Spalt geführt. Diese Durchlaufgeschwindigkeit ist im wesentlichen von drei Faktoren abhängig, nämlich der installierten Ultraschallgeberleistung, der Gewebeart und dem gewünschten Gewebeausfall.In general, the textile web is passed through the nip at a speed of 5 to 100 m / min, in particular 10 to 50 m / min. This throughput speed essentially depends on three factors, namely the installed ultrasound transducer output, the type of tissue and the desired tissue loss.

Je nach Behandlungsart und dem gewünschten Gewebeausfall wird mit einem oder mehreren Durchläufen der Textilbahn 6 durch die erfindungsgemäpe Ultraschallbehandlungsvorrichtung gearbeitet. Eine Erhöhung der Wirksamkeit der Ultraschallbehandlung kann entweder durch eine Verbreiterung der Abstrahlflächen 5 der Ultraschallgeber 4 in Bahnlaufrichtung oder durch Einbau mehrerer erfindungsgemäßer Ultraschallgeberanordnungen hintereinander erzielt werden.Depending on the type of treatment and the desired tissue failure, one or more passes of the textile web 6 through the ultrasound treatment device according to the invention are used. An increase in the effectiveness of the ultrasound treatment can be achieved either by widening the radiation surfaces 5 of the ultrasound transmitters 4 in the direction of web travel or by installing several ultrasound transmitter arrangements according to the invention one after the other.

In dem Fall, wo mit einem einzigen Durchlauf das Auslangen gefunden werden kann, ist die Antriebswalze 9 nicht erforderlich und kann z.B. durch eine Anordnung aus Umlenkwalze und Quetschwalze ersetzt sein. Weiters kann, wo man im Hinblick auf einen minimalen Chemikalieneinsatz mit sehr flachen Wannen, sogenannten Minitauchtrögen, arbeitet, die untere Begrenzungsfläche 7a des Spalts 12 vom Boden der Wanne 1 gebildet sein.In the case where sufficiency can be found with a single pass, the drive roller 9 is not required and can e.g. be replaced by an arrangement of deflection roller and squeeze roller. Furthermore, where one works with a view to a minimal use of chemicals with very shallow tubs, so-called mini diving troughs, the lower boundary surface 7a of the gap 12 can be formed by the bottom of the tub 1.

Die erfindungsgemäße Ultraschallbehandlungsvorrichtung kann sowohl zur Vorbehandlung und Veredelungsbehandlung als auch zum Bleichen, Färben und Appretieren herangezogen werden.The ultrasonic treatment device according to the invention can be used both for pretreatment and finishing treatment and for bleaching, dyeing and finishing can be used.

Als Vorbehandlung kommen insbesondere das Aufschliepen des Gewebes im Hinblickaufein besseres Durchfärben und einen gleichmäßigeren Farbausfall, das Entfernen bzw. Geschmeidigmachen von Holzrückständen in Leinengeweben, das teilweise oder gänzliche Lösen und Abspalten von Baumwollschalen, das Aufschließen von toter Baumwolle zur besseren Farbstoffaufnahme, die Gewebeentschlichtung und die Reinigung und als Veredelungsbehandlung insbesondere die Weichgriffgebung und die Verbesserung der Optik durch Erhaltung der Rundfädigkeit in Frage.The pretreatment includes, in particular, the loosening of the fabric with a view to better dyeing through and a more uniform color dropout, the removal or softening of wood residues in linen fabrics, the partial or complete loosening and splitting off of cotton shells, the disintegration of dead cotton for better dye absorption, tissue desizing and that Cleaning and as a finishing treatment in particular the soft touch and the improvement of the appearance by maintaining the roundness in question.

Bei der Vor- oder Veredelungsbehandlung dient in der Regel Wasser als flüssiges Medium 2.Water usually serves as the liquid medium 2 during the pre-treatment or finishing treatment.

Neben der zumindest teilweisen Vermeidung des sonst üblichen Einsatzes großer Mengen an umweltschädlichen Chemikalien hat die Vorbehandlung mittels Ultraschall den weiteren Vorteil, daß die Behandlungsdauer weit unter der bisher erforderlichen liegt und überdies eine beträchtliche Energieeinsparung erzielt wird.In addition to the at least partial avoidance of the otherwise usual use of large amounts of environmentally harmful chemicals, pretreatment by means of ultrasound has the further advantage that the treatment time is far less than previously required and, moreover, considerable energy savings are achieved.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Ultraschallbehandlungsvorrichtung auf das Bleichen ist das flüssige Medium 2 von der Bleichflotte gebildet. Hier entfällt durch eine wirksamere Chemikalieneinbringung und eine Erhöhung des Flottenaufnahmevermögens des behandelten Textilguts der sonst notwendige lange Tauchweg, sodaß die Behandlung in einem Minitauchtrog erfolgen kann. Neben einem höheren Weißgrad des Textilguts wird eine deutliche Verminderung des Chemikalienbedarfs und eine erhebliche Herabsetzung der Abwasserbelastung erreicht.When the ultrasonic treatment device according to the invention is applied to bleaching, the liquid medium 2 is formed by the bleaching liquor. Due to the more effective introduction of chemicals and an increase in the liquor absorption capacity of the treated textile goods, the otherwise long immersion path is no longer necessary, so that the treatment can take place in a mini diving trough. In addition to a higher degree of whiteness of the textile goods, a significant reduction in the need for chemicals and a significant reduction in wastewater pollution is achieved.

Beim Färben ist das flüssige Medium 2 von der Färbeflotte gebildet, wobei sämtliche üblichen Farbstoffe, insbesondere Reaktiv- oder Indanthrenfarbstoffe, eingesetzt werden können. Hier wird vor allem ein geringerer Farbstoffbedarf durch höhere Ausbeute und eine Verkürzung der Färbezeit erzielt. Außerdem entfällt die Notwendigkeit eines Einsatzes von Netzmitteln oder Penetrationsbeschleunigern, was eine geringere Abwasserbelastung zur Folge hat.During dyeing, the liquid medium 2 is formed by the dye liquor, it being possible to use all customary dyes, in particular reactive or indanthrene dyes. Above all, a lower dye requirement is achieved through a higher yield and a shortening of the dyeing time. In addition, there is no need to use wetting agents or penetration accelerators, which means less wastewater pollution.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Ultraschallbehandlungsvorrichtung auf das Appretieren dient als flüssiges Medium 2 die jeweilige Appreturflotte. Auch hier entfällt vor allem der sonst erforderliche lange Tauchweg. Durch eine bessere Wirksamkeit der eingebrachten Produkte kann die Einsatzmenge erheblich gesenkt werden. Insgesamt ergibt sich eine deutlich herabgesetzte Abwasserbelastung durch eine geringere Restflottenmenge.When the ultrasonic treatment device according to the invention is applied to the finishing, the respective finishing liquor serves as the liquid medium 2. Here, too, the long dive path that is otherwise required is eliminated. The quantity used can be significantly reduced by making the introduced products more effective. Overall, there is a significantly reduced wastewater pollution due to a smaller amount of remaining liquor.

Für das Appretieren kommen sämtliche bekannten Ausrüstungen, insbesondere die Hydrophobierung, die griffgebende Ausrüstung, die Pflegeleicht-Ausrüstung, die öl- und schmutzabweisende Ausrüstung und die Flammschutzausrüstung in Frage.All known equipment can be used for the finishing, in particular the water repellent treatment, the handle equipment, the easy care equipment, the oil and dirt repellent equipment and the flame retardant equipment.

Die erfindungsgemäße Ultraschallgeberanordnung und die eine solche Ultraschallgeberanordnung beinhaltende erfindungsgemäße Ultraschallbehandlungsvorrichtung sind für die Behandlung jeglichen "breit geführten Textilguts" bestimmt. Unter dem Begriff "breit geführtes Textilgut" sind, wie bereits erwähnt, vor allem gewebte oder gewirkte Textilbahnen und Vliesstoffbahnen sowie nebeneinander geführte Textilfäden zu verstehen. Was letztere betrifft, kommt insbesondere das Einfärben von Kettfäden für Jeansstoffe in Frage.The ultrasound transmitter arrangement according to the invention and the ultrasound treatment device according to the invention containing such an ultrasound transmitter arrangement are intended for the treatment of any "broadly managed textile goods". As already mentioned, the term “broadly guided textile goods” is to be understood above all as meaning woven or knitted textile webs and nonwoven webs, as well as textile threads running alongside one another. As far as the latter is concerned, the dyeing of warp threads for jeans is particularly suitable.

Nachstehend sei noch die Anwendung der erfindungsgemäpen Ultraschallbehandlungsvorrichtung anhand einiger praktischer Beispiele näher erläutert.The use of the ultrasound treatment device according to the invention is explained in more detail below with the aid of a few practical examples.

Beispiel 1:Example 1:

Es wurden vier Vorbehandlungsversuche durchgeführt, wobei mit einer Geräteleistung von 3.000 Watt bei 20 kHz und einer Abstrahlfläche von 250 x 15 mm pro Ultraschallgeber gearbeitet wurde. Die Behandlung wurde an einem Rohleinengewebe von 166 cm Breite und einem Ifm-Gewichtvon 514 g durchgeführt. Transportgeschwindigkeit: 20 m/min, eingestellte Ultraschallgeberleistung: 3.000 Watt, Ultraschallenergie an der Abstrahlfläche: 80 Watt/cm2, Gewebeabstand zur Abstrahlfläche: 0 mm.Four pretreatment tests were carried out, with an output of 3,000 watts at 20 kHz and a radiation area of 250 x 15 mm per ultrasound transmitter. The treatment was carried out on a raw linen fabric 166 cm wide and an Ifm weight of 514 g. Transport speed: 20 m / min, set ultrasonic generator output: 3,000 watts, ultrasonic energy at the radiation surface: 80 watts / cm 2 , tissue distance to the radiation surface: 0 mm.

Versuch 1: Medium: Weichwasser 2 °dH, 15°C; fünfmaliger Durchlauf mit einseitiger Bestrahlung.Experiment 1: Medium: soft water 2 ° dH, 15 ° C; five passes with one-sided radiation.

Ergebnis: Flüssigkeitsaufnahme von 120 %, bezogen auf das Trockengewicht der Ware (Normalfall 90 %). Sehr deutliche Aufhellung und Reinigung des Gewebes, dadurch Fortfall des sonst üblichen alkalischen Abkochens und Einsparung eines der sonst notwendigen zwei Bleichprozesse. Aufgeweichte und damit gut anfärbbare Holzanteile. Nur 20 % des sonst notwendigen Weichmachers für die anschliepende Griffgebung erforderlich.Result: Liquid absorption of 120%, based on the dry weight of the goods (normal case 90%). Very clear lightening and cleaning of the fabric, thereby eliminating the otherwise usual alkaline boil and saving one of the otherwise necessary two bleaching processes. Softened and therefore easily dyeable wood. Only 20% of the otherwise necessary plasticizer is required for the subsequent grip.

Versuche 2 und 3: Wie Versuch 1, jedoch mit 40°C bzw. 70°C.Experiments 2 and 3: Like experiment 1, but with 40 ° C and 70 ° C, respectively.

Ergebnis: Keine signifikanten Unterschiede zu Versuch 1, eher etwas schlechter.Result: No significant differences to experiment 1, rather a little worse.

Versuch 4: Wie Versuch 1, jedoch zweimalige beidseitige Bestrahlung.Experiment 4: Like experiment 1, but with two-sided irradiation.

Ergebnis: Wie Versuch 1, jedoch deutlich höherer Weißgrad des Gewebes.Result: Like experiment 1, but with a significantly higher degree of whiteness of the fabric.

Bei allen Versuchen waren Baumwollvorlaufgewebe angenäht, die zum Teil mitbestrahlt wurden.In all tests, cotton leader fabrics were sewn on, some of which were also irradiated.

Ergebnis: Teilweise Lösung und komplette Abspaltung der Baumwollschalen.Result: partial solution and complete separation of the cotton shells.

Beispiel 2:Example 2:

Es wurden zwei Färbeversuche mit Reaktivfarbstoffen einerseits und Indanthrenfarbstoffen andererseits durchgeführt.Two dyeing tests were carried out with reactive dyes on the one hand and indanthrene dyes on the other.

Das Versuchsgewebe war ein Zellwoll/Baumwoll-Rips mit einer Breite von 1400 mm und einem Gewicht von 732 g/Ifm.The test fabric was a rayon / cotton rips with a width of 1400 mm and a weight of 732 g / Ifm.

Bei beiden Färbungen wurde der mittlere Teil der Gewebebahn über eine Breite von 540 mm mit Ultraschall behandelt, wobei zwei nebeneinander angeordnete Ultraschallgeber (Antiseptickonverter) mit einer maximalen Geräteleistung von je 2.000 Watt bei 20 kHz eingesetzt wurden. Die eingestellte Ultraschallenergie an der Abstrahlfläche betrug 37 W/cm2. Der Gewebeabstand zu den Abstrahlflächen betrug 1 mm und die Transportgeschwindigkeit betrug 10 m/min. Die Gewebebahn wurde in 43 Durchläufen behandelt.In both dyeings, the middle part of the fabric web was treated with ultrasound over a width of 540 mm, whereby two ultrasound transmitters (antiseptic converters) arranged next to each other were used with a maximum device power of 2,000 watts each at 20 kHz. The set ultrasonic energy on the radiation surface was 37 W / cm 2 . The fabric distance to the radiation areas was 1 mm and the transport speed was 10 m / min. The fabric web was treated in 43 runs.

Ergebnis: Bei beiden Versuchen wies der mit Ultraschall behandelte Teil der Gewebebahn eine um ca. 50 % tiefere Einfärbung auf. Desweiteren wareine wesentlich bessere Durchfärbung, insbesondere an den Bindungspunkten, erkennbar.Result: In both experiments, the part of the fabric web treated with ultrasound was about 50% deeper in color. Furthermore, a much better coloration, especially at the binding points, was recognizable.

Erkenntnis: Eine mit der erfindungsgemäßen Ultraschallbehandlungsvorrichtung durchgeführte Färbung bringt folgende Verbesserungen: - Geringerer Farbstoffbedarf durch höhere Ausbeute. - Verkürzung der Färbezeiten. - Wegfall von Netzmitteln oder Penetrationsbeschleunigern. - Geringere Abwasserbelastung.Finding: A dyeing carried out with the ultrasound treatment device according to the invention brings the following improvements: - Lower dye requirement due to higher yield. - Shorten the dyeing times. - Elimination of wetting agents or penetration accelerators. - Lower wastewater pollution.

Beispiel 3:Example 3:

Appreturversuch, u.zw. Weichgriffgebung nach dem Foulard-Verfahren.Attempt to finish, etc. Soft touch after the foulard process.

Als Versuchsgewebe diente Reinleinen mit einer Breite von 1640 mm und einem Gewicht von 560 g/Ifm.Pure linen with a width of 1640 mm and a weight of 560 g / Ifm was used as the test fabric.

Der Versuch wurde mit einem Minitauchtrog durchgeführt, wobei mit einem einzigen Durchlauf gearbeitet wurde. Die übrigen Verfahrensparameter entsprachen jenen der im Beispiel 2 beschriebenen Färbeversuche.The experiment was carried out with a mini diving trough, with a single run being used. The other process parameters corresponded to those of the dyeing tests described in Example 2.

Ergebnis: Die mit Ultraschall behandelte Fläche wies den gewünschten Weichgriff auf. Die unbestrahlte Fläche dagegen nicht.Result: The surface treated with ultrasound had the desired soft feel. The unirradiated area, however, is not.

Erkenntnis: - Der sonst bei Behandlung mit Chemikalien notwendige lange Tauchweg entfällt. - Bessere Wirksamkeit der eingebrachten Produkte trotz geringerer Einsatzmenge (nur 0,3 1 Trogfüllung pro 100 mm Arbeitsbreite, sonst bis zu 4,5 1). - Deutlich herabgesetzte Abwasserbelastung durch geringere Restflottenmenge.Finding: - The long immersion path that is otherwise necessary for treatment with chemicals is eliminated. - Better effectiveness of the introduced products despite the lower amount used (only 0.3 1 trough filling per 100 mm working width, otherwise up to 4.5 1). - Significantly reduced wastewater pollution due to lower remaining liquor volume.

Bei sämtlichen Versuchen erfolgte die Ultraschallbehandlung über die gesamte behandelte Breite des Textilguts so gleichmäßig, daß keinerlei Behandlungsunterschiede wahrnehmbar waren. Darüberhinaus war der Warenausfall auf beiden Seiten des Textilguts der gleiche.In all experiments, the ultrasound treatment was so uniform across the entire width of the textile material that no treatment differences were perceptible. In addition, the loss of goods was the same on both sides of the textile goods.

Claims (12)

1. Ultraschallgeberanordnung zur Ultraschallbehandlung von breit geführtem Textilgut in einem flüssigen Medium, mit mehreren in einer Reihe im Abstand voneinander angeordneten Ultraschallgebern, deren Abstrahlhörnereben ausgebildete und in einer gemeinsamen Ebene liegende Abstrahlflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlhörner (4a) einander benachbarter Ultraschallgeber (4) im Bereich ihrer Stirnflächen (4b,4c) unter Bildung eines Luftspalts (4d) geringer Breite aneinander angrenzen, wobei die Stirnflächen (4b,4c) so ausgebildet, insbesondere abgeschrägt oder abgestuft sind, daß die Abstrahlflächen (5) der benachbarten Abstrahlhörner (4a) einander, in zu den Abstrahlflächen (5) paralleler und zur Längserstreckung der Ultraschallgeberanordnung senkrechter Richtung gesehen, teilweise überlappen.1. Ultrasonic transducer arrangement for the ultrasonic treatment of broadly guided textile material in a liquid medium, with several ultrasonic transmitters arranged in a row at a distance from one another, the radiation horns of which have radiation surfaces which are formed and lie in a common plane, characterized in that the radiation horns (4a) are adjacent ultrasonic transmitters ( 4) adjoin each other in the area of their end faces (4b, 4c) to form an air gap (4d) of small width, the end faces (4b, 4c) being designed, in particular bevelled or stepped, in such a way that the radiation surfaces (5) of the adjacent radiation horns ( 4a) partially overlap one another, seen in the direction parallel to the radiation surfaces (5) and perpendicular to the longitudinal extent of the ultrasound transmitter arrangement. 2. Ultraschallgeberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstrahlhörner (4a) im Querschnitt die Form eines Parallelogramms oder eines gleichschenkeligen Trapezes besitzen, wobei die kurzen Seiten des Parallelogramms bzw. die Schenkel des Trapezes die Stirnseiten (4b,4c) derAbstrahlhörner(4a) bilden (Fig. 3,4).2. Ultrasonic transmitter arrangement according to claim 1, characterized in that the radiation horns (4a) have the shape of a parallelogram or an isosceles trapezoid in cross-section, the short sides of the parallelogram or the legs of the trapezoid being the end faces (4b, 4c) of the radiation horns (4a ) form (Fig. 3,4). 3. Ultraschallgeberanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel des Parallelogramms bzw. Trapezes 20° bis 80°, vorzugsweise 40° bis 60°, beträgt.3. Ultrasonic transmitter arrangement according to claim 2, characterized in that the acute angle of the parallelogram or trapezoid is 20 ° to 80 °, preferably 40 ° to 60 °. 4. Ultraschallgeberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (4b,4c) derAbstrahthörner(4a) stufenförmig ausgebildet sind (Fig. 5).4. Ultrasonic transducer arrangement according to claim 1, characterized in that the end faces (4b, 4c) of the radiation horns (4a) are step-shaped (Fig. 5). 5. Ultraschallgeberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (4b,4c) der Abstrahlhörner (4a) wellenförmig (Fig. 6) oder bogenförmig ausgebildet sind.5. Ultrasonic transducer arrangement according to claim 1, characterized in that the end faces (4b, 4c) of the radiation horns (4a) are wave-shaped (Fig. 6) or arcuate. 6. Ultraschallgeberanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Luftspalts (4d) 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 1,5 mm, beträgt.6. Ultrasonic transmitter arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the width of the air gap (4d) is 0.2 to 5 mm, preferably about 1.5 mm. 7. Ultraschallgeberanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ultraschallgeber (4) derAnordnung höhen- und seitenverstellbar und um ihre Mittelachse verschwenkbar sind.7. Ultrasonic transmitter arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the individual ultrasonic transmitters (4) of the arrangement are adjustable in height and in the side and are pivotable about their central axis. 8. Vorrichtung zur Ultraschallbehandlung von breit geführtem Textilgut in einem flüssigen Medium, mit einer das flüssige Medium enthaltenden Wanne, einer Transporteinrichtung zum Hindurchführen des zu behandelnden Textilguts durch das flüssige Medium und einer quer zur Transportrichtung des Textilguts angeordneten Reihe von Ultraschallgebern mit eben ausgebildeten, in dem flüssigen Medium angeordneten und gegen eine Seite des zu behandelnden Textilguts gerichteten Abstrahlflächen, gekennzeichnet durch eine Ultraschallgeberanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, deren Abstrahlflächen (5) in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegen und mit einer in geringem Abstand unterhalb der Abstrahlflächen (5) angeordneten, sich parallel zu den Abstrahlflächen erstreckenden ebenen Begrenzungsfläche (7a) einen sich über die gesamte Breite des Textilguts (6) erstreckenden Spalt (12) begrenzen, durch den das Textilgut (6) von der Transporteinrichtung (8,9,10,11) in im wesentlichen horizontaler Richtung hindurchführbar ist.8. Device for ultrasound treatment of broadly guided textile goods in a liquid medium, with a trough containing the liquid medium, a transport device for passing the textile goods to be treated through the liquid medium and a row of ultrasound transmitters arranged transversely to the direction of transport of the textile goods, with radiation surfaces which are flat and are arranged in the liquid medium and are directed towards one side of the textile goods to be treated, characterized by an ultrasound transmitter arrangement according to one of claims 1 to 7, the radiation surfaces (5) of which lie in an essentially horizontal plane and delimit a gap (12) extending over the entire width of the textile material (6) with a flat boundary surface (7a) arranged at a short distance below the radiation surfaces (5) and extending parallel to the radiation surfaces, through which the textile material (6) can be guided in a substantially horizontal direction by the transport device (8, 9, 10, 11). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spalts (12) zwischen den Abstrahlflächen (5) der Ultraschallgeber (4) und der Begrenzungsfläche (7a) einstellbar ist.9. The device according to claim 8, characterized in that the width of the gap (12) between the radiation surfaces (5) of the ultrasonic transmitter (4) and the boundary surface (7a) is adjustable. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallgeber (4) so angeordnet sind, daß sich ihr elektrischer Teil außerhalb des flüssigen Mediums (2) befindet.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the ultrasonic transmitter (4) are arranged so that their electrical part is outside the liquid medium (2). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsfläche (7a) von der Oberseite eines Formrohrs (7) gebildet ist.11. The device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the boundary surface (7a) is formed by the top of a molded tube (7). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsfläche (7a) vom Boden der Wanne (1) gebildet ist.12. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the boundary surface (7a) from the bottom of the trough (1) is formed.
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