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Procédé de traitement de fibres textiles au moyen de li- quides, gaz ou vapeurs.
Il est connu de blanchir, teindre, laver et séoher le coton et la laine enroulés sur des bobines à bobinage croisé ou sur des ensouples. De telles bobines sont suffi- samment perméables aux liquides, gaz ou vapeurs de toutes sortes, parce que le fil, fabriqué partir de fibres rela- tivement courtes, comporte une surface rugueuse, c'est-à-dire
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une enveloppe de fibres textiles grâce à laquelle la distance entre deux surfaces est maintenue assez grande pour laisser passer entre les fils le liquide, ou bien l'air chaud, par exemple pendant le séchage.
Cette question est sensiblement différente lorsqu'il s'agit de fils fabriqués à partir de fibres sans fin, comme la soie naturelle ou artificielle. De tels fils ont une surfa- ce lisse et s'appliquent par conséquent tellement fortement les uns sur les autres qu'il ne peut pas circuler assez de liquide, même à travers des bobines très minces, pour effec- tuer un traitement sur des bobines à bobinage croisé ou snr des ensouples.
Des expériences approfondies ont montré qu'en prenant des mesures déterminées, on peut aussi traiter sur des bobines à bobinage croisé ou sur des ensouples de tels fils fabriqués à partir de fibres sans f in. On a constaté en effet que des couches de 3 mm d'épaisseur au maximum sont encore traversées suffisamment par le liquide pour donner des résultats régu- liers au blanchiment et à la teinture. Par conséquent, lors- qu'une bobine à bobinage croisé est enroulée de façon à être traversée par des canaux ou cellules ne laissant pas entre eux d'intervalles de plus de 3 mm d'épaisseur, de telles bobines peuvent être blanchies, teintes et séchées en peu de temps, uniformément et dans toute leur épaisseur.
Il importe pour cela que les différents fils se touchent autant que possible, non pas en couches parallèles, mais par des croisements, c'est-à-dire des points. Par un transport appro- prié du fil on peut faire, au moyen d'un bobinoir, des bobines
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comportant des canaux et remplissant les conditions citées.
Une bobine normal à bobinage croisé, faita par exemple avec des fils de coton, est constituée dans chaque deux couches superposées, par des fils qui se croisent les uns par dessus les autres comme le montre la figure 1. Deux couches de ce genre rempliraient les conditions exigées pour le bobinage de fils de soie ou de fils analogues, c'est- -dire qu'elles comporteraient des canaux de section lesangi- que.
Si l'on considère maintenant de telles paires de couches et si l'on vérifie leur position réciproque, on con- state que les losanges constitués par les fils qui se croisent ne sont pas superposés, mais sont au contraire décalés entre eux de façon quelconque, ce qui fait que les fils d'une paire de couches croisent les losanges constitués par les fils d'une autre paire de couches. De cette façon toute cellule formée est toujours fermée par un treillage des fils des couches qui se trouvent au dessous, et il @ n'y a pas de canaux régu- liers pour le passage du liquide.
Cependant, comme de petits intervalles se produisent entre les différentes couches, pour les raisons indiquées plus haut, dans le cas de fils faits IL partir d'une fibre courte, une telle bobine peut être traitée uniformément dans toute la masse lorsque la pression appliquée est assez élevée.
Le cas est toutefois différent lorsqu'il s'agit de bobines en fils de fibres sans fin. Traitée par un liquide, une bobine à bobinage croisé ainsi enroulée donne des ré- sultats tout à fait irréguliers, sans compter que la pression
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élevée à appliquer détruit les fils aux endroits où le li- quide passe,
Jusqu'ici, pour traiter de tels fils sur des bobi- par exemple pour le lavage des bobines de filage dans la fabrication de la soie artificielle, on a eu recours au moyen consistant à utiliser des bobines de diamètre re- lativement grand (70-90 mm) à couches très minces enroulées presque parallèles, les tubes ou douilles portant le fil étant perforés de façon tout à fait déterminée et la perfora- tion devenant de plus en plus petite à partir du centre vers le fond.
Les extrémités de l'enroulement sont coniques et amincies. Il faut que de telles bobines soient enroulées de façon que les couches soient sensiblement paralls pour qu'on obtienne une couche de fils aussi régulière que possi- ble présentant une résistance uniforme au liquide qui la tra-gerse. Si l'on opérait, la hauteur de,couche étant aussi petite, avec un bobinage dont les fils se croisent, comme avec les bobines de coton, le liquide passerait aux endroits où les losanges produits sont accidentellement superposés et les fils voisins trop serrés recevraient trop peu de liquide, Malgré la couche mince, de telles bobines ne con- viennent pas pour le blanchiment et la teinture, et elles ont l'inconvénient qu'elles ne peuvent porter que de très petites quantités de marchandise (environ 30 g),
ce qui fait que le traitement est très coûteux et très compliqué.
Pour faire dee bobinages remplissant les conditions mentionnées au début, on peut faire en sorte, pendant le bo- binage, que les losanges despaires de couches mentionnées
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se superposent exactement ou presque exactement. Les losanges superposés constituent alors des canaux sensiblement radiaux par lesquels le liquide peut passer radialement à travers la bobine sous une petite pression. La figure 2 du dessin annexé montre la disposition des fils d'un tel bobinage.
Théoriquement l'épaisseur entre les canaux n'est égale qu'à l'épaisseur d'un fil. Toutefois, en pratique, on obtient une épaisseur d'environ 2 mm par suite de petits écarts à droite et à gauche. Comme de telles bobines peuvent tre enroulées avec une épaisseur de couche considérablement plus grande, on ne risque pas que le passage du fluide soit irré- gulier, parce que les hasards se compensent toujours à cause du grand nombre de couches superposées. De telles bobines traversées par des canaux permettent de traiter de grandes quantités de fil (200 à 300 g et davantage sur chaque bobine) facilement, sûrement et de façon tout à fait uniforme dans toute la masse, sans aucune détérioration mécanique des fils.
On peut aussi obtenir l'effet cherché lorsque les canaux ne traversent pas les bobines dans toute leur épais- seur, mais ne sont pratiqués de la façon décrite qu'à travers une partie de la bobine, puis sont un peu décalés axialement dans la partie suivante de la bobine, de sorte qu'on obtient ainsi à l'intérieur de toutes les couches de la bobine un certain nombre de cellules, 10 par exemple, comme celles que montre la figure 4.
Dans le bobinage de ces bobines l'opération diffère en principe de celle du bobinage ordinaire par le fait qu'une liaison positive est établie entre l'arbre qui porte la bobinE
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et le transport du fil, tandis que dans le bobinoir ordinai- re la bobine n'est entraînée que par friction et que le glissement et la variation du rapport de transmission, lors- que le diamètre du bobinage augmente, produisent des couches superposées de façon tout b fait irrégulière.
Les figures 3 et 4 sont respectivement une coupe longitudinale et une coupe transversale des bobines fabri- quées par les procédés selon l'invention. On voit par ces figures que les canaux traversent la couche de fil en ligne courbe régulièrement de dedans en dehors.
Dans la fabrication de ces bobines il est IL remar- quer que le changement de direction du fil produit sur la tête de l'enroulement des parties plus épaisses dues à des fils qui sont en partie parallèles dans l'enroulement, parties qui se comportent irrégulièrement pendant le traite- ment, parce que les canaux réguliers manquent et que les épaisseurs de couches deviennent trop grahdes.
On peut aussi éviter cet inconvénient en @ enrou- lant le fil sur des tubes ou douilles renforcés aux deux extrémités et en enlevant le renforcement après le bobinage. On peut obtenir ce résultat par exemple en emman- chant de chaque côté sur les tubes ou douilles, des anneaux coniques qu'on enlevé après coup, ce qui a pour effet de desserrer les têtes des enroulements. On peut aussi élargir mêmes les tubes ou douilles/aux deux extrémités, au moyen de man- drins coniques introduits à l'intérieur, en utilisant des tubes élastiques ou comportant des fentes longitudinales aux extrémités. La figure 4 est une coupe longitudinale d'un
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enroulement sur un tube élargi de façon conique de chaque côté. La figure montre les endroits où se forme un enroule- ment irrégulier et trop dense.
L'extrémité de droite du tube est représentée élargie de façon conique, celle de gauche étant représentée revenue la forme cylindrique après que le mandrin d'élargissement a été retiré. L'effort de tension diminue ainsi dans la tête et les fils fortement serrés les uns sur les autres sont suffisamment desserrés.
Le mode d'introduction du liquide des bains dans les bobines a également son importance. Si l'on se borne simplement à perforer la paroi du tube comne d'habitude les vitesses de passage sont trop grandes aux points d'entrée et elles entraînent une destruction du fil. C'est pourquoi la paroi comporte de préférence non seulement une perfora- tion mais encore des rainures. Le fil ne s'appuie ainsi pratiquement que par des points et le liquide dispose de grandes sections d'entrée dans la couche de fils. Les figures 3 et 4 montrent un exemple de la disposition de ces r ainures.
Pour traiter les bobines on les introduit dans des appareils o elles sont traversées de façon connue par le liquide pendant le blanchiment et la teinture et par de l'air chaud pendant le séchage, soit de dedans en dehors,, soit de dehors en dedans, sous une certaine surpression ou dépression. Pendant ce traitement les extrémités des bobines doivent être fermées de façon que le courant principal de liquide passe radialement à travers la bobine. Pour obtenir
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cette fermeture de façon simple on emploie de préférence des tubes ou douilles élastiques pouvant être comprimés élastique- ment dans le sens longitudinal au moment de la mise en place.
On utilisera avantageusement à cet effet des tubes en oaout- chouc pouvant être faits, suivant la nature du traitement, en caoutchouc ordinaire ou en ébonite élastique, ou en ébonite au centre et en caoutchouc aux extrémités. Pour rendre les tubes en caoutchouc suffisamment rigides on munit leur partie centrale d'une garniture en étoffe n'allant pas toutefois jusqu'aux extrémités, pour que celles-ci restent élastiques et s'élargissent coniquement, de la façon décrite, pendant l'enroulement.
Revendications.
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1. Procédé de traitement de fils à surface lisse tels que la soie naturelle ou artificielle sur des bobines et des ensouples, en vue du traitement par des liquides, gaz ou vapeurs de toutes sortes, procédé caractérisé par le fait que les fils sont enroulés de façon que les bobines ou en- souples soient traversées par des canaux répartis de façon uniforme et que les liquides, gaz ou vapeurs servant au traitement s'écoulent ou soient refoulés à travers les bobines sous une pression modérée.
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Process for treating textile fibers by means of liquids, gases or vapors.
It is known to bleach, dye, wash and dry cotton and wool wound on cross-wound spools or on beams. Such spools are sufficiently permeable to liquids, gases or vapors of all kinds, because the yarn, made from relatively short fibers, has a rough surface, i.e.
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an envelope of textile fibers thanks to which the distance between two surfaces is kept large enough to allow liquid, or else hot air, to pass between the threads, for example during drying.
This question is significantly different when it comes to yarns made from endless fibers, such as natural or artificial silk. Such threads have a smooth surface and therefore apply so strongly to each other that not enough liquid can circulate, even through very thin coils, to effect treatment on coils. with cross winding or snr beams.
Extensive experiments have shown that by taking specific measures, it is also possible to process on reels with crossed windings or on beams such yarns made from endless fibers. It has in fact been observed that layers of a maximum thickness of 3 mm are still sufficiently penetrated by the liquid to give regular results in bleaching and dyeing. Therefore, when a cross-wound coil is wound so as to pass through channels or cells leaving no gaps between them more than 3 mm thick, such coils may be bleached, dyed and dried in a short time, evenly and in all their thickness.
It is important for this that the different threads touch each other as much as possible, not in parallel layers, but by crossings, that is to say points. By a suitable transport of the wire one can make, by means of a winder, spools
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comprising channels and fulfilling the conditions cited.
A normal spool with crossed winding, made for example with cotton threads, is constituted in each two superimposed layers, by threads which cross one above the other as shown in figure 1. Two layers of this kind would fill the layers. conditions required for the winding of silk threads or similar threads, that is to say that they would include channels of lesangic section.
If we now consider such pairs of layers and if we verify their reciprocal position, we can see that the diamonds formed by the crossing wires are not superimposed, but are on the contrary shifted between them in any way. , so that the threads of a pair of layers cross the diamonds formed by the threads of another pair of layers. In this way any cell formed is always closed by a trellis of the wires of the layers which lie below, and there are no regular channels for the passage of the liquid.
However, since small gaps occur between the different layers, for the reasons stated above, in the case of yarns made from a short fiber, such a spool can be treated uniformly throughout the mass when the applied pressure is. quite high.
However, the case is different when it comes to spools made of endless fiber threads. Treated by a liquid, a cross-wound coil thus wound gives completely irregular results, besides the pressure.
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high to apply destroys the threads in the places where the liquid passes,
Hitherto, to treat such yarns on bobbins, for example for washing spinning bobbins in the manufacture of artificial silk, recourse has been had to the means consisting in using bobbins of relatively large diameter (70- 90 mm) in very thin layers coiled almost parallel, the tubes or sleeves carrying the wire being perforated in a very definite way and the perforation becoming smaller and smaller from the center towards the bottom.
The ends of the winding are tapered and tapered. Such coils must be wound so that the layers are substantially parallel so that a layer of son as regular as possible is obtained having uniform resistance to the liquid which traps it. If one operated, the height of, layer being so small, with a winding of which the threads cross, as with the cotton spools, the liquid would pass to the places where the diamonds produced are accidentally superimposed and the neighboring threads too tight would receive too little liquid, Despite the thin layer, such coils are not suitable for bleaching and dyeing, and they have the disadvantage that they can only carry very small quantities of goods (approx. 30 g),
which makes the treatment very expensive and very complicated.
In order to make windings meeting the conditions mentioned at the beginning, it is possible, during the winding, to ensure that the diamonds of the pairs of layers mentioned
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overlap exactly or almost exactly. The superimposed diamonds then constitute substantially radial channels through which the liquid can pass radially through the coil under a small pressure. Figure 2 of the accompanying drawing shows the arrangement of the son of such a coil.
Theoretically, the thickness between the channels is only equal to the thickness of a wire. However, in practice, a thickness of about 2 mm is obtained as a result of small deviations to the right and to the left. As such coils can be wound with a considerably greater layer thickness, there is no risk that the passage of the fluid will be irregular, because the chances are always compensated for because of the large number of superimposed layers. Such reels crossed by channels make it possible to process large quantities of yarn (200 to 300 g and more on each reel) easily, safely and in a completely uniform manner throughout the mass, without any mechanical damage to the yarns.
The desired effect can also be obtained when the channels do not pass through the coils in their entire thickness, but are performed in the manner described only through a part of the coil, then are slightly offset axially in the part. of the coil, so that inside all the layers of the coil a certain number of cells are obtained, for example 10, like those shown in figure 4.
In the winding of these coils the operation differs in principle from that of ordinary winding in that a positive connection is established between the shaft which carries the coil.
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and wire transport, while in the ordinary winder the spool is driven only by friction and the slippage and variation of the transmission ratio, as the diameter of the spool increases, produces overlapping layers in such a way. quite irregular.
FIGS. 3 and 4 are respectively a longitudinal section and a transverse section of the coils produced by the methods according to the invention. It can be seen from these figures that the channels pass through the layer of wire in a regularly curved line from inside to outside.
In the manufacture of these spools it is noticed that the change of direction of the yarn produces on the head of the winding thicker parts due to the yarns which are partly parallel in the winding, parts which behave irregularly. during treatment, because the regular channels are missing and the layer thicknesses become too thick.
This inconvenience can also be avoided by winding the wire on tubes or sleeves reinforced at both ends and removing the reinforcement after winding. This result can be obtained, for example, by fitting on each side on the tubes or sockets, conical rings which are removed afterwards, which has the effect of loosening the heads of the windings. It is also possible to widen the tubes or bushes / at both ends, by means of conical mandrels inserted inside, by using elastic tubes or having longitudinal slots at the ends. Figure 4 is a longitudinal section of a
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winding on a conically widened tube on each side. The figure shows the places where an irregular and too dense winding forms.
The right end of the tube is shown widened in a conical fashion, the left end being shown returning to cylindrical shape after the widening mandrel has been removed. The tension force thus decreases in the head and the threads tightly one on the other are sufficiently loosened.
The method of introducing the liquid from the baths into the coils is also important. If one simply limits oneself to perforating the wall of the tube comne usually the passage speeds are too high at the entry points and they lead to destruction of the wire. This is why the wall preferably comprises not only a perforation but also grooves. The wire is thus supported practically only by points and the liquid has large entry sections in the layer of wires. Figures 3 and 4 show an example of the arrangement of these grooves.
To treat the coils, they are introduced into devices where they are traversed in a known manner by the liquid during bleaching and dyeing and by hot air during drying, either from inside to outside, or from outside to inside, under a certain overpressure or depression. During this treatment the ends of the coils must be closed so that the main stream of liquid passes radially through the coil. To get
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For this simple closure, resilient tubes or sleeves which can be elastically compressed in the longitudinal direction at the time of fitting are preferably employed.
For this purpose, use will advantageously be made of oaoutchouc tubes which may be made, depending on the nature of the treatment, of ordinary rubber or of elastic ebonite, or of ebonite at the center and of rubber at the ends. In order to make the rubber tubes sufficiently rigid, their central part is provided with a lining of fabric which does not extend to the ends, so that the latter remain elastic and widen conically, as described, during the winding.
Claims.
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1. Process for treating yarns with a smooth surface such as natural or artificial silk on spools and beams, with a view to treatment with liquids, gases or vapors of all kinds, process characterized in that the yarns are wound in such that the coils or coils are traversed by uniformly distributed channels and that the liquids, gases or vapors used for the treatment flow or are forced through the coils under moderate pressure.
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