Entwicklung einer Dosieranlage zur kontinuierlichen Herstellung von Farblösungen aus Farbflüssigkonzentraten, Wasser und Hilfsmitteln

Aktenzeichen 11207/01
Zusammenfassung / Abstract: Dateigröße: 0.05 MB | Zuletzt geändert: 11.08.2009
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Projektträger: Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG
Eduard-Küsters-Str. 1
47805 Krefeld
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Telefon: 02151/34-1845
Internet: -
Bundesland: Nordrhein-Westfalen
Beschreibung:
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Reduzierung von Umweltbelastung durch Farb- und Chemikalienreste beim kontinuierlichen Färben von Textilien durch eine automatisierte Dosierung.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Erarbeiten des Konzepts der neuen Dosieranlage.
- Untersuchungen der Anforderungen an die neue Dosiertechnik.
- Zubereitung der Farbstammlösungen.
- Messung und Fortschreibung der Farbstärkeänderungen.
- Rezeptdefinition und Umrechnung auf aktuelle Farbstärken.
- Konstruktive Auslegung der Versuchseinrichtung.
- Test der Versuchseinrichtung.
- Erstellung eines Konstruktionsentwurfs für den Prototyp.
- Preiskalkulation des Prototyps.
- Anforderungen an das modifizierte Dosierkonzept.
- Beschreibung des modifizierten Dosierkonzepts.
- Aufbau der Dosieranlage bei unserem Partner KBC - Untersuchung.


Ergebnisse und Diskussion

Entwickelt wurde ein neuartiges Dosierverfahren. Alle Farbstoffe eines Färberezeptes werden gleichzeitig mit hoher Dosiergenauigkeit dosiert. Eine Dosieranlage muss mehrere Foulards - bis zu 4 Maschinen - mit Farbflotte beliefern können. Der Preis der Dosieranlage für 8 Farbstoffe, Wasser und 1 Hilfsmittel soll TDM 600 nicht übersteigen. Die erwarteten Verbesserungen bezüglich anfallender Farbreste und bezüglich der Spülwasserersparnis sollen sich in gleicher Höhe erzielen lassen.

Die Forderung, mehrere Foulards mit einer Dosieranlage zu versorgen, bedeutete in der Konsequenz, dass wir das ursprünglich geplante Prinzip der direkten kontinuierlichen Dosierung in die Foulards aufgeben mussten. Wir entschieden uns für ein sehr schnelles Batch-Dosiersystem. Alle Produkte sind auf einen gemeinsamen Dosierkopf geführt, wo jedes Produkt ein eigenes Abgabeventil besitzt. Der Dosierkopf ist verfahrbar auf 4 Abgabepositionen. In jeder Abgabeposition befindet sich ein fest installierter Mischbehälter, der einem Foulard fest zugeordnet ist. Alle Produkte eines Rezepts werden im Kreisbetrieb auf eine feste Dosiermenge eingestellt. Nach etwa 10 Sekunden sind alle Dosiermengen konstant eingestellt. Jetzt werden die Dosierventile gleichzeitig auf Abgabe umgestellt. Sobald die individuell berechneten Rezeptmengen geflossen sind, schließen die Ventile; der Kopf fährt in die nächste Position. Die Komponenten werden in dem empfangenden Behälter schon während des Dosiervorgangs verrührt. Kurz nach Ende der Dosierung ist der Ansatz verbrauchsbereit. Bei größeren Partien macht die Dosierstation mehrere Ansätze nacheinander. Während der Färbung läuft eine Verbrauchsmessung. Die letzte Dosierung wird so bemessen, dass kein Ansatzrest übrig bleibt.

Die Dosiergenauigkeit erfüllt die Erwartungen. Damit ist die wichtigste Voraussetzung für die Anwendung des Dosierverfahrens erfüllt. Im Vergleich zu herkömmlicher Ansatztechnik ist die neue Dosiertechnik um den Faktor 5 schneller. Mit der neuen Dosieranlage können Flüssigfarbstoffe in Lieferkonzentration verarbeitet werden, ein großer Vorteil gegenüber verdünnten Stammlösungen. Das gesetzte Ziel, Farb- und Chemikalienreste deutlich zu reduzieren und dadurch auch die Kosten der Reste zu verringern, wird mit dem Prototyp erreicht. Pro Färbepartie werden rund 20 l Farbflottenrest vermieden. Pro Färbemaschine und Tag werden bis zu 15 Partien gefärbt. Die Dosieranlage versorgt 4 Färbemaschinen mit Farbflotte. Das Einsparpotential liegt damit bei 1.200 l Farbflotte täglich.

Zur Zeit werden noch Optimierungen am Prototyp in Zusammenarbeit mit den Partnern DyStar und KBC vorgenommen. Die Anlage eignet sich auch zur Herstellung von Streichpasten aus PVC und Farbpigmenten. In der Beschichtung mit Kunststoffpasten sind Pastenreste ein noch viel gravierenderes Umweltproblem. Eine Dosieranlage ist seit Beginn dieses Jahres sehr erfolgreich im Einsatz. Eine weitere Dosieranlage dieses Typs wird zur Zeit für die Kunststoffindustrie gebaut. Für die neue Dosiertechnik werden gute Anwendungsmöglichkeiten über die Textil- und Kunststoffindustrie hinaus gesehen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Ergebnis wurde auf der Internationalen Textilmaschinenausstellung ITMA 1999 in Paris als Dosieranlage ausgestellt.


Fazit

Das Ziel der deutlichen Verminderung von Farbflottenresten und Spülwasser in der Textilfärbung wurde erreicht. Es steht eine flexible Dosiertechnik für den praktischen Einsatz zur Verfügung.

Das Ergebnis ist nicht nur für die Textilindustrie hoch interessant, sondern kann auch in anderen Industrien wie Kunststoffindustrie, Lackindustrie zur Verringerung von Resten/Umweltbelastung beitragen.

Förderzeitraum: 30.07.1997 - 02.01.2001 (3 Jahre und 5 Monate)
Fördersumme: 91.599,99
Förderbereich: I.1.3
Themengebiet: Umwelttechnik
Stichworte: Umweltforschung, Klimaschutz, Umwelttechnik, Ressourcenschonung
Publikationen: