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"PROCEDE ET APPAREIL DE TEINTURE"
La présente invention se rapporte à une méthode ou procédé de teinture et plus particulièrement à une méthode de teinture de matières textiles telles que fils ou tissus, permettant l'application du colorant et une action tinctoria- le dudit colorant telle que l'on obtienne sur toutes les surfaces de la matière teinte une meilleure uniformité en quantité, en qualité et en intensité de teinte.
Dans les procédés de teinture de diverses matières dans lesquels on applique une quantité considérable de
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solution colorante à la matière à teindre et où l'on sépare rapidement la matière ainsi traitée de la solution colorante et où on la soumet aux opérations de séchage, on a vérifié que souvent on n'obtenait pas une teinture complète satisfai- sante.
Dans certaines opérations de teinture, particu- lièrement de tissus ou matières analogues, mais aussi de fils bobinés, etc., il est d'une pratique courante de faire passer la matière rapidement ou d'une manière répétée dans la so- lution de colorant, de telle sorte que la matière colorante est absorbée d'une manière sélective par la surface de ladite matière. Il en résulte que le colorant du bain tinctorial s'épuise progressivement et que vers la fin de l'opération il est beaucoup plus dilué et plus faible qu'au commencement.
Pour être employée d'une manière continue la solution rési- duelle de colorant devra donc être remise à sa concentration primitive par addition d'une nouvelle quantité de colorant.
Mais habituellement elle est rejetée.
On peut aussi faire passer la matière à plusieurs reprises dans des bains colorants successifs de manière à dé- velopper et à atteindre l'intensité de teinte exigée.A la fin de ces opérations les bains colorants restants (bien qu'ils soient épuisés à un plus ou moins grand degré, et éventuellement à une concentration en colorant inférieure à celle à laquelle une teinture convenable peut être effectuée) contiennent néanmoins une quantité importante de matière co- lorante. Leur rejet constitue une perte appréciable à la fois de solvant, de réactifs tinctoriaux et de substance co- lorante.
On a découvert conformément à la demande de brevet
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Belge du 3 Janvier 1947 ayant pour titre : "Méthode et appareil pour"le 'traitement' de filaments"qu'on pouvait ob- tenir une amélioration marquée, à la fois de l'opération tinc- toriale et du produit obtenu, eu égard à la teinture de matiè- res telles que fils, filaments et analogues, en faisant passer le fil longitudinalement sous forme d'une certaine longueur en suspension libre et en appliquant la solution colorante à cette longueur en suspension libre au moyen d'un contact intime avec une pellicule, de préférence en pointe,de la so- lution colorante.
Cette opération peut être effectuée au cours de l'enroulement, de la mise en cône,en tube, en bobine, ou d'opérations analogues, en faisant passer une certaine longueur libre du fil sur ou entre deux surfaces d'application élasti- ques à fibres peu compactes, qui sont - humectées d'une maniè- re continuelle par la solution colorante, par exemple par ca- pillarité.
Pour réaliser la présente invention, la solution colorante peut être appliquée de cette manière ou au moyen de tout appareil et toute méthode de transfert. Mais dans ces opérations le fil doit acquérir dès le début une distribu- tion uniforme et de préférence la quantité totale de solution tinctoriale, sur toute sa surface et dans toute sa substance, ce qui est exigé pour réaliser l'opération tinctoriale désirée.
En outre la solution tinctoriale doit être appliquée à con- centration constante sur toute.la longueur du fil de matière traitée.,,::L'opération telle qu'on vient de l'indiquer de tein- ture des fils peut être ainsi conduite d'une manière continue, sans variation ou répétition, et jusqu'à ce que la totalité de la solution tinctoriale ait été appliquée au fil de matière à teindre. Il s'ensuit qu'il n'y a pas de perte de solution tinctoriale.
S'il reste une certaine quantité de solution tinctoriale après traitement de la totalité du lot de matière
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(au moyen de la méthode décrite dans le brevet ci-dessus; indiqué) sa concentration et son efficacité tinctoriale sont égales à celles dans lesquelles la solution a été utilisée dans l'opération de teinture et appliquée au fil traité. Par conséquent, non seulement elle est convenable et prête pour un emploi ultérieur, mais encore elle pourra donner la même nuance et la même intensité de teinte et reproduire avec exac- titude la teinture antérieure dans toute teinture subséquente de la même matière qui peut être exigée.
On sait que d'une manière générale les matières textiles telles que le tissu en pièce peuvent être efficace- ment teintes par passage continu dans le bain tinctorial, par imprégnation ou de toute autre manière, assurant une ré- partition de la solution tinctoriale sur la surface et dans la substance de ladite matière. La quantité appliquée peut être réglée par le taux d'immersion ou d'application ou la durée du contact, l'effet tinctorial pouvant par conséquent être déterminé par ces facteurs aussi bien que par la concen- tration du colorant dans la solution tinctoriale utilisée.
Bien que dans ces procédés la distribution de la solution'tinctoriale et par conséquent du colorant à la fois sur la surface et dans la substance de la matière traitée, fil ou tissu.; ou autre produit textile, puisse être uniforme et réglée d'une manière définie eu égard à la concentration ou tout au moins à la quantité de matière colorante prise relativement à la quantité requise (pour obtenir la couleur et la nuance désirée du produit teint) l'action tinctoriale vraie exercée n'est pas toujours complète ou satisfaisante, particulièrement pour ce qui concerne les nuances intenses.
C'est ainsi qu'on a découvert que si les fils ou tissus humectés au moyen des solutions tinctoriales en grandes
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quantités sont séchés de la manière ordinaire en bobines humides de fil teint ou en rouleaux de tissu, l'action de la solution tinctoriale peut n'être pas complète bien que dans certaines parties de la bobine ou du rouleau on soit parvenu à la nuance et à la qualité finale de la couleur.
La. présente invention se propose par conséquent de fournir une méthode permettant de teindre d'une manière mesurable et uniforme toutes sortes de matières textiles telles que tissus, fils, filaments et analogues par applica- tion d'une solution tinctoriale d'une manière efficace et uni- forme. En d'autres termes l'invention se propose d'assurer une association intime de la matière à teindre et du colorant de manière à obtenir une nuance et une intensité vraies et obtenir un produit bien teint, solide, de nuance non-modi- fiée, uniforme et reproductible.
La présente invention se propose particulièrement de fournir une méthode de tèinture de matières textiles permettant de réaliser une application et une distribution uniforme de la liqueur tinctoriale auxdites matières et d'as- surer leur teinture uniforme dans l'intensité et la nuance convenables et de la-manière la plus efficace, avec une amélioration correspondante de l'intensité, de la solidité et autres propriétés du produit, aussi bien qu'une économie de temps de travail et de matières.
D'autres buts apparaîtront au cours de l'exposé.
D'une manière générale, pour réaliser les buts de la présente invention, la matière à teindre est tout d'abord amenée à une condition appropriée de réceptivité eu égard à l'opération de teinture au moyen des procédés habituels dans le métier, de telle sorte qu'elle soit propre, adsorbante ou absorbante, suivant le cas. La-solution tinctoriale peut être
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appliquée par immersion progressive et continue de la matière dans le colorant ou par application continue de la solution colorante à la surface du textile tel que fil, etc., comme ci-dessus, ou d'autre manière. En tout cas la solution tinc- toriale est répartie d'une manière uniforme sur les surfaces des matières à teindre, et en quantités correspondant à la concentration du colorant devant être appliquée.
Ce résultat peut être obtenu par passage de la matière dans le bain tinctorial de manière à l'humidifier, l'imbiber ou la saturer d'une manière complète, (imprégnation de tissu par exemple), ou par application mécanique de la solution colorante à des fils ou filaments ou analogue en mouvement, de préférence par contact intime avec une pellicule uniforme, dans les quantités ou proportions requises.
Cette application de la solution tinctoriale à la matière à teindre peut être renouvelée, si nécessaire, mais ceci n'est habituellement pas aussi souhaitable que ne l'est l'application uniforme ou judicieusement proportionnée de la solution tinctoriale en un seul traitement continu. En outre celà n'est habituellement pas nécessaire. Mais dans le cas des colorants qui exigent un traitement ultérieur ou un bain de développement, des trait ements tels que la diazotation, l'oxydation ou analogue peuvent être effectués.
On constate dans les matières traitées de cette 'manière générale une tendance, bien que la solution tinc- toriale soit uniformément répartie, à se teindre d'une maniè- re incomplète et inégale et à donner un produit plus ou moins satisfaisant, en tout cas non-sur. Les conditions subséquen- tes de la surface à teindre peuvent en être une des raisons.
Une autre est la possibilité que l'égalité initiale de la répartition de la solution colorante ne se maintienne pas effectivement de manière à assurer l'uniformité dans toute la
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matière et les opérations complètes de teinture. Il existe en outre certaines variations inhérentes dans les conditions subséquentes du séchage auxquelles ces procédés sont sujets, qui sont difficiles à déterminer ou à corriger, et dont les conséquences ne peuventêtre corrigées dans le produit fini.
Un des aspects de la présente invention est par conséquent dette découverte que, après qu'une matière a reçu une application satisfaisante et uniforme et acquis une dis- tribution uniforme et satisfaisante de solution tinctoriale, elle peut néanmoins acquérir un développement du colorant lui-même qui ne soit pas satisfaisant. De plus ces qualités défectueuses peuvent varier d'un endroit à l'autre de la ma- tière et être assez sérieuses pour rendre le produit teint complètement impropre à la vente. Il est pratiquement impos- sible de rectifier ces inégalités dans la matière teinte finie et le seul recours est de mettre le produit au rebut ou de le teindre en une nuance plus foncée dans la même couleur ou une couleur différente, ou en noir.
La présente invention a découvert que ces inégalités sont attribuables au fait que les produits ou matières auxquelles on a appliqué les solu- tions tinctoriales (en particulier quand on les manipule en grandes quantités) ont une forte tendance, dans les opérations subséquentes, à prendre des températures faibles et variables.
Elles peuvent aussi sécher rapidement ou inégalement. Elles sont ainsi soumises à des conditions variables dans lesqàelles le colorant ne peut réagir d'une manière satisfaisante et se développer efficacement dans l'intensité de couleur désirée, sur la matière à teindre.
Fait partie de la présente invention, par exemple pour la teinture du fil, l'application de la liqueur tinctoria- le au fil d'une manière rapide, uniforme, à concentrations et en quantités contrôlées, par passage du fil en un seul
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brin sur des points fibreux'humectés au moyen d'une pellicule continue de liqueur colorante. Le fil peut être tiré au con- tact des fibres sous une tension légère ou appréciable et à grande vitesse qui n'est pratiquement limitée que par sa résistance à la traction et par conséquent sa susceptibilité à la rupture.
Les fils fins et lâches s'enduisent rapidement et complètement d'une pellicule continue de la solution colo- rante par cette opération. Celle-ci peut être effectuée à la vitesse la plus élevée compatible avec la résistance des fils à la rupture sans se briser. Les fils plus grossiers et plus denses, bien qu'ils soient capables, étant plus forts, de ré- sister à des tensions et des vitesses plus grandes, peuvent exiger une période un peu plus longue de contact avec la pel- licule de solution colorante pour parvenir à un mouillage, une pénétration ou saturation complets, et pour cette raison il peut être nécessaire d'opérer à une vitesse un peu moins grande qu'il serait possible.
Toutefois la vitesse de voyage du fil peut être réglée pour d'autres raisons à la fois par la pression de contact avec les fibres qui appliquent le colorant et par la durée de contact du filament avec les sur- faces des fibres humectées de la solution colorante. Ainsi, en doublant la longueur de contact ou le nombre de points de contact du fil avec les fibres peu compactes humectées de colorant, on peut obtenir à peu près le même humectage qu'en conservant la même longueur de surface de contact et diminuant de moitié la vitesse de passage du fil à travers cette surface.
Ceci naturellement sur la présomption que le fil est suscep- tible d'être mouillé par et d'adsorber la pellicule de ma- tière colorante aussi bien à plus grande qu'à moins grande vitesse de contact. Il est également essentiel que la liqueur
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colorante soit susceptible de distribution sur et de pénétration dans le fil ou autre matière filamenteuse soumise au traitement sans les variations que pourraient provoquer la filtration des particules solides par adsopption sélective de la surface d'entrée de la matière à teindre, humectage iné- gal de la surface ou pénétration sélective des fibres et entre les fibres, etc.
Corrélativement il est essentiel de ce point de vue que le fil soit uniforme pour ce qui concerne le mouillage, l'adsorption , l'absorption, la péné- tration et la distribution, etc., sur toute sa surface et dans l'épaisseur.
Les matières appropriées pouvant servir de la manière la plus satisfaisante de surface d'application de la liqueur tinctoriale au fil sont par exemple les feutres à fibres peu compactes imbibées. Mais on peut également utiliser dans l'invention l'éponge, la peau de chamois, l'éponge de caoutchouc et analogues, une couche uniforme de la solution tinctoriale sur toute la surface à teindre étant la condition principale (et suffisante) pour obtenir une action tinctoriale satisfaisante, et ses résultats. Mais on a trouvé une matière préférable dans les tissus à longs poils tels que ceux en poils de chèvre.
Ces matières fibreussesdoivent avoir pour caractéristique une cohésion naturelle ainsi qu'une élastici- té des points en saillie de leur surface de telle sorte qu'el- les puissent s'appliquer même contre les surfaces irréguliè- res et des rugosités des fils ou de matières filamenteuses sur lesquelles elles doivent appliquer le colorant. Il est également désirable qu'elles possèdent des espaces capillaires suffisants pour assurer un débit continu de liquide et de préférence la formation d'une pellicule aux extrêmes pointes des fibres en saillie.
Avec les matières mentionnées à surface
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douce la fil peut, sous tension, s'implanter ou se noyer dans une certaine mesure (ou complètement) dans la surface humidifiée par le colorant de ces matières douces et se trou- ver ainsi en contact simple avec un excès de liqueur tincto- riale colorante rendue ainsi mobile et apte à pénétrer et saturer le fil complètement et d'une manière continue (s'il est spontanément absorbant), même si(ledit fil se meut sur ou à travers ces surfaces à très grande vitesse. On peut aussi, au moyen des surfaces d'application fibreuses ci-dessus dé- crites, appliquer seulement une pellicule mince continue.
Naturellement il est aussi important et pratiquement essentiel que la surface de contact ne comporte avec le fil en mouvement aucune adhérence ou engagement qui pourrait interrompre son passage, le rendre rèche ou le briser.
La surface de contact peut se mouvoir en sens inver- se du fil ou autre matière filamenteuse passant sur elle, ou dans le même sens, pas nécessairement aussi vite que le fil, mais assez vite pour présenter au fil entrant en contact avec elle une surface continuellement et uniformément humectée ou saturée.
On a en outre trouvé que les fils et matières fi- lamenteuses en général, particulièrement ceux qui se mouil- lent d'une manière suffisamment rapide ou ceux qui ne sont que légèrement mouillés par la liqueur colorante, peuvent être enroulés directement sur des bobines, cônes, tubes ou analogues, et se trouvent après séchage teints d'une manière satisfaisante, prêts à l'emploi, dans certains cas, en parti- culier celui des colorants tels que l'Orangé Erie WS, la Chloramine Flavine S, qui teignent les fils ou tissus en tons pastel clairs.
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Mais dans la plupart des cas, on trouve qu'après séchage du fil traité, l'efficacité de teinture de la liqueur colorante appliquée au filament n'est pas complète et que la couleur ou nuance (ou les deux) est moindre que celle qui correspondrait à l'espèce ou la quantité de colorant'appliqué.
Si le séchage est effectué à température élevée, on observe souvent des résultats encore moins satisfaisants en ce sens qu'une partie de la matière (habituellement les parties inté- rieures de la bobine ou du cylindre) peut être convenablement teinte tandis que les autres parties seront d'intensité de teinte et de nuance inférieure, qui ne s'accorderont pas avec le reste et rendront le tout commercialement inutilisable. En outre il arrive que dans ces circonstances la teinture ne soit pas solide au lavage eu à la lumière en raison de ce que le colorant n'est pas convenablement ou complètement teint.
On a trouvé que ces difficultés pouvaient être vain- cues si la masse bobinée de fil humide et traité d'une manière uniforme par la solution colorante, et contenant ladite li- queur tinctoriale, était maintenue sans modification (telle que séchage, perte ou variation de distribution de la liqueur colorante appliquée, abaissement de température, diminution d'humidité, etc.) et que la masse de fil uniformément enduit de colorant adsorbé, absorbé ou saturé ou la toile imprégnée ou analogue était rapidement soumise et maintenue dans ces conditions, à un traitement simultané à humidité élevée ;
,et à température appropriée pour favoriser l'affinité et obtenir la teinte vraie du colorant uniformément dans toute la masse de fil humecté de liqueur (ou autre matières textile à laquel- le la solution tinctoriale a été appliquée) pendant un temps prolongé, suffisant pour faciliter et effectuer l'action de la liqueur saturante de colorant sur et dans la matière avec
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laquelle elle a été ainsi uniformément associée, et de préfé- rence en terminant l'opération.
Ce traitement peut être effectué par exemple en rassemblant la matière humectée de colorant au sortir du traitement de contact, comme ci-dessus décrit, par enroule- ment du fil en masses, cônes ou analogues de certaines dimen- sions de toute manière appropriée pour que ledit fil conserve pendant ce rassemblement une distribution uniforme de la li- queur, puis en plaçant ces masses humectées de colorant ra- pidement et pratiquement sans changement de température et alors qu'elles sont encore uniformément humectées ou impré- gnées, dans une atmosphère à humidité relative élevée, par exemple 85 à 100 %, eu égard au composant volatil liquide de la liqueur tinctoriale saturante, et à une température élevée, ou même dans une chambre à vapeur vive ou saturée.
Ce procédé conférera et maintiendra une température suffisante pour dé- velopper le colorant sur et dans la matière en question, et maintiendra également constantes les conditions de la liqueur tinctoriale, et en contact avec ladite matière, sans change- ments de concentration ou de distribution ou analogues. Il assurera également une chaleur humide élevée, plus efficace pour ce qui est de l'action tinctoriale de la liqueur tinc- toriale sur les matières textiles.
Ces conditions seront de préférence maintenues pendant un temps suffisant pour effec- tuer l'épuisement complet ou pratiquement complet de la li- queur colorante et obtenir la nuance correcte et complète du colorant eu égard à l'adsorption, la pénétration, la distribution, l'intensité de la couleur, la solidité et autres propriétés analogues désirées du ou des colorants utilisés avec la matière en question.
La matière ainsi traitée peut être ainsi manipulée
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sans inconvénients. C'est ainsi qu'on peut la sécher rapide- ment avec ou sans réglage nouveau de l'atmosphère environnante par exemple par application de températures élevées, humidités faibles ou élevées, températures élevées ou basses et analo- gues. On obtiendra en même temps un produit dépourvu d'iné- galités de couleur ou de nuance, de la pleine intensité de couleur du colorant appliqué, complètement développé sur toute la surface et dans toute la masse de la substance, sans variations de qualité ou de quantité, dans un même lot ou d'un lot à l'autre.
On peut aussi effectuer une application continue similaire de liqueurs tinctoriales à des matières textiles d'autres espèces et dans d'autres conditions et effectuer le développement de produits uniformément teints en teintes unies tels que fils, cordelettes, soutaches, rubans etc., et aussi tissus et textiles semblables allongés relativement peu larges ou qui se laissent facilement mouiller ou pénétrer.
Fait également partie de l'invention cette décou- .verte qu'une matière textile en général ayant reçu une appli- cation de liqueur tinctoriale à température élevée ou à température ordinaire, pour une raison ou l'autre, peut être rassemblée en quantités appropriées pour assurer une rétention physique temporaire uniforme de la liqueur tinctoriale et sa distribution uniforme à la surface ou dans l'épaisseur, puis soumise à une atmosphère caractérisée par une humidité relati- ve élevée pendant un temps et à une température suffisante pour effectuer le développement du colorant dans toute la masse rassemblée, par exemple par immersion immédiate et di- recte dans une atmosphère saturée de vapeur, de telle sorte que la température,
la concentration et la distribution de la liqueur tinctoriale appliquée soient maintenues dans tout
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le lot pendant le temps nécessaire.Quand on retire la matière (si elle est suffisamment résistante à ces tempéra- tures) on voit qu'elle est teinte d'une manière permanente, et que le colorant et l'intensité de la couleur sont complè- tement développés et ne sont plus susceptibles de variations, même si les tissus ou autres matières sont ensuite séchés rapidement ou lentement, à températures élevées ou basses, etc. Les produits ainsi obtenus ont des propriétés régulières dans toute la charge traitée et constantes d'une charge à l'autre du moment que l'application initiale de la liqueur tinctoriale et l'espèce et la qualité des tissus traités res- tent constantes.
Voici maintenant la description d'un exemple re- présentatif d'une application satisfaisante de l'invention dans la pratique réelle, conjointement aux dessins ci-joints dans lesquels : la fig. 1 est une vue de face d'un dispositif de bobinage (ou de rebobinage), avec un dispositif d'applica- tion de colorant, dont certaines parties sont coupées; la fig. 2 est une vue plus ou moins schématique d'une chambre d'humidification avec ses dispositifs de régla- ge; la fig. 3 est une vue détaillée d'un cylindre d'ap- plication recouvert,de poils de chèvre ; la fig. 4 est une vue schématique d'une machine d'imprégnation pour l'application de la solution tinctoriale au tissu.
Au cours du fonctionnement la matière enfils, par exemple sous forme d'une bobine de fil 1, est conduite par les guides fixes 2, puis par le guide transversal à la machine à bobiner 4.
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Le guide transversal est monté à glissière sur la tringle horizontale dont le fonctionnement est décrit ci-,' dessous.
Le fil 1 est alors conduit vers le haut par le dispositif de tension 6 et de là au cylindre de rattrapage 7 qui peut être une bobine, un fuseau ou tout autre appareil de réception du fil, monté à pivot de la manière habituelle.
A mesure que le fil se trouvant sur le cylindre de rattrapage passe du diamètre du cylindre vide 2 au diamètre 7' du cylindre plein 8, la glissière 2 qui est montée sur la surface du fil bobiné se déplace vers le haut dans la positi- on '. Le levier 10, sur lequel la glissière 9 est montée, pivotant en 11, ce mouvement fait osciller son extrémité inférieure 12 vers la position 12', portant ainsi la tringle horizontale 13, qui y est attachée ainsi qu'au guide de fil 3, de droite à gauche. Ce mouvement de la tringle 13 entraîne le glissement du guide transversal 2 de droite à gauche le long de la tringle fixe vers la position 3'.
Par ce mouvement la portée du fil 1, entre le guide fixe 2 et la glissière (qui est presque verticale au début du bobi- nage de la bobine vide 7) prend progressivement une position oblique entre le guide fixe 2 et la glissière , quand cette dernière est dans la position 3'.
Entre le guide 2 et le guide est monté le cylindre 14 d'application du colorant (fig. 3) recouvert de poils de chèvre 15, de manière à former une surface cylindrique conti- nue de fibres élastiques 17 en saillie rayonnante. Sa posi- tion est telle qu'il plonge dans la solution tinctoriale 18 contenu dans l'auge 19, et qu'il acquiert ainsi une pellicule mince de solution tinctoriale sur chaque fibre en saillie 17. Il est également disposé d'une manière telle que les fibres 17 abandonnent la solution colorante, sous friction
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énergique (vers le haut ou vers le bas) contre le fil lâche 1 à son passage du guide de fil 2 au guide de fil 3.
Le cy- lindre 14 est entraîné par tout mécanisme approprié (non représenté) et de préférence dans la direction de la flèche, c'est-à-dire vers le bas et en sens opposé de la direction ascendante de déplacement du fil. De cette manière son che- min en contact tangentiel avec le fil est rendu plus efficace eu égard à la prise de la solution tinctoriale pour son éta- lement en pellicule et pour son application à la surface du fil, ce qui assure une distribution uniforme et intime sur ledit fil, particulièrement eu égard aux fils qui ne sont pas spontanément mouillés, pénétrés et saturés par la solu- tion colorante employée, dans chaque cas donné.
Cette appli- cation intime et uniforme de la solution tinctoriale est importante parce que, au moyen de la présente invention, la totalité du colorant appliqué sur le fil exerce une action tinctoriale efficace sur lui. On déterminera donc d'abord l'uniformité aussi bien que l'intensité de la teinte, qui seront ensuite réglées. Ce résultat est encore assuré par la quantité et le degré constant d'application par contact des fibres du dispositif d'application avec le fil, pour la totalité du fil contenu dans la bobine.
Le cylindre de rattrapage 2 tournant à vitesse constante le déplacement du fil sur le cylindre d'application sera plus lent avec une bobine vide que lorsque la bobine 8 disposée sur le cylindre 2 a atteint le diamètre indiqué en 7'. A ce dernier diamètre, et pour la même vitesse de révolu- tion par minute, la vitesse de déplacement du fil sera un certain nombre de fois plus rapide. Ceci n'a pas d'importance, à celà près que cette augmentation de la vitesse de déplace- ment, pour le même degré de contact tangentiel avec le cy- lindre d'application, se traduirait par une prise beaucoup
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plus faible de solution tinctoriale par le fil.
Au moyen du déplacement du guide supérieur 2 du fil d'une position sen- siblement verticale vers la gauche, à mesure que le diamètre du bobinage augmente, et à la position ' (comme ci-dessus décrit) quand la bobine est pleine, on donne au fil une plus grande longueur de contact tangentiel efficace avec les fibres du cylindre d'application (par exemple du cylindre formé par les extrémités des fibres), et par conséquent une plus grande durée de contact et une plus grande occasion d'absorption de la solution tinctoriale.
En mettant ainsi en contact une égale longueur de fil (bien qu'il se déplace plus rapidement), celui-ci acquiert sensiblement la même quantité et une dis- tribution uniforme des pellicules de la solution tinctoriale à la plus grande vitesse de déplacement que dans le cas d'une ligne de contact plus courte et plus abrupte (verticale- ment par rapport à la tangente du cylindre) à vitesse plus faible, c'est-à-dire au début du bobinage du cylindre vide 7.
Le fil uniformément teint et bobiné qui a été ainsi mis sous forme de bobine complète 8' peut alors être enlevé de la bobineuse. Les bobines pleines teintes et humides sont montées sur des crémaillères ou mandrins analogues de la manière habituelle, par exemple sur le chariot 20, fig. 2, des espaces vides étant ménagés tout autour d'elles, et sont envoyées rapidement dans la chambre humide 21 qui de préfé- rence contient déjà une atmosphère d'humidité élevée eu égard au composant ou aux composants volatils de la solution tinctoriale. Ainsi, dans le cas des solutions tinctoriales' aqueuses, l'humidité s'exprimera en vapeur et en air. S'il existe des acides volatils, on fournira à la chambre humide des vapeurs acides correspondantes en prenant des précautions convenables contre la corrosion, etc.
S'il existe d'autres
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solvants organiques volatils constituants du liquide formant la solution colorante, l'humidité de la chambre pourra être assurée et maintenue eu égard à ces vapeurs ou autres solvants ou mélanges de solvants gazeux. On peut ainsi/introduire de la vapeur d'eau sous pression par le tuyau d'arrivée 31, la pression étant déterminée par le manomètre 2.
L'atmosphère de la chambre humide 21 est par consé- quent telle qu'elle s'oppose à ou empêche la vaporisation du solvant ou des solvants contenus dans les fils teints, lesquels ont été uniformément humidifiés au moyen de la so- lution tinctoriale employée.
L'atmosphère de la chambre humide 21 peut également être chauffée à une température telle qu'il est nécessaire pour exercer une action tinctoriale complète de la solution colorante sur le fil (ou autre textile) en question. La cham- bre sera de préférence à cette température au moment de l'in- troduction du fil teint; elle peut aussi être amenée à cette température après cette introduction, laquelle est indiquée et réglée par les thermomètres à boule sèche et humide 22 et 23.
Mais à aucun moment la température et (ou) l'humidité de l'atmosphère entourant le fil humide fraîchement teint (ou autre textile) ne devront être faibles, par exemple assez basses pour refroidir la solution tinctoriale au-dessous de la température de teinture, et ne devront particulièrement pas provoquer ou permettre une évaporation appréciable ou rapide, ce qui à la fois abaisserait la température et modi- fierait la concentration de la solution tinctorial y contenue.
Par conséquent la température du fil uniformément mouillé est maintenue ou de préférence élevée à la tempéra- ture de teinture la plus efficace, sans permettre une perte rapide ou notable de solvant, en fait sans modif ication appré-
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ciable de concentration ou de distribution de la solution tinctoriale. En outre on évite ou on empêche de même toute condensation d'humidité ou de solvant sur le fil sous forme liquide. Ainsi, bien qu'une humidité de 100 % soit permise, efficace et désirable dans la présente invention si l'on doit éviter ou empêcher la condensation de liquide sur les textiles, il peut être préférable de fournir et de maintenir une humidité relative quelque peu inférieure à 100 %, par exemple de 90 ou même de 85 % eu égard à l'eau et aux solu- tions tinctoriales aqueuses par exemple.
Mais la limite de 85 % n'est pas toujours préférable en raison de ce que dans certains cas elle peut être suffisamment faible pour permettre une évaporation trop rapide suivie de refroidissement et de concentration de la liqueur tinctoriale.
L'action tinctoriale de la liqueur colorante sur le fil aussi bien que le développement de la couleur vraie du colorant sont accélérés par ce traitement de telle sorte que non seulement le fil se teint rapidement et dans l'inten- sité vraie, la nuance pleine et la solidité dont le colorant est capable, mais encore que cette teinture est uniforme dans toute la charge de chaque bobine, et avec un épuisement complet du colorant y contenu. En outre ces conditions sont réalisées et maintenues dans toutes les parties externes et internes de chaque bobine comprenant les parties superficiel- les externes du fil contenu, dans la bobine, de telle sorte qu'une teinture complètement uniforme du produit est ainsi assurée.
Quand le fil a été soumis à un tel traitement par une humidité et une température réglées pendant un temps suffi-, sant pour effectuer le développement complet du colorant, la vapeur peut être coupée (en'laissant éventuellement tomber
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la pression), la chute de température et la chute d'humidité relative n'ayant alors aucun'effet nuisible sur le fil teint en raison de ce que l'action tinctoriale est à ce moment ache- vée. La charge peut donc être enlevée de la chambre humide et manipulée ensuite à volonté. Elle peut être séchée à la température ordinaire ou être transportée dans les séchoirs habituels, et séchée même sous une humidité relative nulle, et à température élevée, et par conséquent séchée rapidement ou lentement.
La présente invention assure donc un développe- ment complet du colorant dans son intensité et sa nuance vraies, lequel colorant est fixé solidement et associé d'une manière permanente au fil avec le degré de développement le plus complet dont il est capable , de telle sorte que l'uni- formité est assurée et qu'il n'y a plus besoin de précautions soigneuses pour préserver sa qualité et son aspect.
Quand la méthode de la présente invention est appli- quée à des tissus, en pièces par exemple, par opposition à des filaments tels que des fils ou analogues, le tissu à tein- dre peut être commodément sous forme d'un cylindre 25, dis- posé sur une forme courante de Machine à imprégner 26, par exemple, et conduit dans le bain tinctorial 27 par les rou- leaux-guides 28 et de là entre deux cylindres d'essorage 29 au rouleau d'imprégnation 30, qui tourne à une vitesse à peu près constante, ou vitesse de prise linéaire, au moyen d'un mécanisme approprié d'entraînement (non-représenté).
On peut faire passer le tissu une ou plusieurs fois dans le bain tinctorial, à volonté, pour obtenir à la fois la prise totale désirée et l'uniformité de distribution de la liqueur tinctoriale sur et à l'intérieur du tissu. Les rouleaux sont alors empilés de toute manière convenable, en prenant soin de ménager des espaces libres entre les rouleaux
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de manière à les exposer aussi complètement et aussi unifor- mément que possible aux conditions atmosphériques de la chambre humide dans laquelle on les introduit pendant qu'ils sont encore humides, et de préférence rapidement après l'opé- ration d'imprégnation.
On a également soin d'éviter une sa- turation excessive des tissus et conséquemment l'égouttage de la solution tinctoriale par gravité d'une partie du rou- leau à l'autre, avant et pendant le traitement humide. L'hu- midité relative de l'atmosphère de la chambre est de préfé- rence ajustée avant et maintenue--.pendant l'introduction des tissus,'ainsi qu'après charge et fermeture de la chambre, et elle est soigneusement contrôlée et réglée ensuite par introduction de vapeur ou autre liquide volatil ou vapeurs de solvant (correspondant à la liqueur tinctoriale contenue dans le tissu), la température de la chambre étant également maintenue par toute méthode connue pendant la période de temps (compte tenu des conditions de température et d'humidi- té) nécessaire pour développer,
fixer et effectuer l'action tinctoriale complète. Le tissu peut alors être enlevé et séché sans inconvénient de toute manière, rapide ou lente, dé- sirée.
Bien qu'il soit tout à fait efficace et habituelle- ment plus commode d'employer une atmosphère d'air et une hu- midité relative élevée eu égard aux vapeurs de solvant de la solution tinctoriale, il est bien entendu que l'on peut em- ployer une atmosphère complètement saturée ou sursaturée.
Dans ces cas il faut éviter la condensation et l'écoulement du liquide condensé sur les matières teintes, mais ces condi- tions atmosphériques peuvent être à part celà désirables. En outre, pour le développement à température élevée du colorant dans la solution colorante contenue dans les matières, il
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peut être souhaitable d'opére sous des pressions légèrement supérieures à la pression atmosphérique et aux températures correspondantes, si l'on a besoin de procédés spéciaux et si les tissus peuvent résister à ces conditions.
Comme ci-dessus décrit la solution tinctoriale est appliquée d'une manière continue aux matières sous trai- tement, lesquelles sont rassemblées en paquets, bobines ou rouleaux, puis chargées dans la chambre humide. Il est clair qu'elles peuvent être traitées au moyen de la solution tinc- toriale d'une autre manière, puis soumises au traitement à la chaleur et à l'humidité décrit. Dans le procédé continu, elles peuvent être envoyées d'une manière continue dans la chambre où elles subissent le traitement par l'humidité et la chaleur, si elle est suffisamment grande pour assurer la durée requise de traitement.
Le procédé de la présente invention produisant une matière teinte humide telle que fil, tissu ou autres textiles dans laquelle le colorant est épuisé d'une manière substantielle ou complète de la solution et fixé sur ladite matière pour y subir un développement complet de la couleur et des propriétés du colorant, il est pratiquement indépendant des et non-affecté par les conditions subséquentes auxquelles elle peut être soumise.
Par conséquent la charge de matière peut être re- tirée (après traitement suffisant dans la chambre humide) directement et séchée rapidement et à tout degré désiré, sans effets nuisibles de refroidissement, d'égouttage, de varia- tions de concentration de la solution tinctoriale, de contact avec l'air et analogues, chaud ou froid. De même l'atmosphère de la chambre humide peut être évacuée, par exemple au moyen du vide, même au degré de séchage par le vide de la
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charge, sans inconvénient.
Les tableaux suivants indiquent les résultats ob- tenus au moyen du procédé de la présente invention appliqué à des fils de rayonne de deniers divers et dans des condi- tions variées, mais contrôlées et réglées (comme il est indiqué pour chaque cas), et au moyen de divers colorants.
La "prise" est le poids pour cent de solution tinctoriale absorbée, dans chaque cas, eu égard au poids du fil.
Le "rendement" représente la proportion d'intensité de la nuance du fil teint rapportée au fil teint correspon- dant, mais non-soumis aux conditions de température et d'hu- midité de la présente invention.
"T.V." est une abréviation pour "teinte vraie" ce qui signifie la pleine intensité de teinte et la valeur vraie de la couleur du colorant quand il est convenablement et complètement développé sur le fil.
Les expériences ont été conduites séparément et par conséquent les valeurs de la prise pour les divers échan- tillons diffèrent d'un échantillon de fil à l'autre. Mais l'uniformité à cet égard peut être facilement conservée dans les opérations courantes industrielles quand elles ont été une fois établies. D'autre part ces résultats montrent les effets de la prise sur l'intensité de la teinte à obtenir dans le produit teint résultant, partic ulièrement quand l'action tinctoriale sur le fil est complètement achevée, dans les conditions convenables d'humidité et de température facilitant l'action tinctoriale du colorant sur le fil, et pendant un temps suffisant.
Ils montrent également qu'aux humidités inférieures les valeurs tombent et que ni une augmentation,de prise, ni une.prolongation de la durée ne remédient à ou n'empêchent cette chute.
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I. Solution à 5 %. Bleu Benzo Brillant 6 BA
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Prise 61, 6 %
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II.
Chloramine Brillante Flavine S
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<Desc/Clms Page number 26>
III. Rouge Fastusol 8BLN
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IV Solution à 5 % de Vert Fastusol LBBE
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prise 49,6 %
<Desc/Clms Page number 28>
V.
Noir de Charbon Chloramine SN conc., solution à 5%
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Prise! prise: 49,5 49,5
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Les relations des températures de la boule sèche et dé la boule humide (indiquées dans les tableaux ci-dessus) avec l'humidité relative des atmosphères correspondantes ins- tallées dans le traitement humide sont les suivantes:
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Dans l'application pratique de l'invention à la production continue de fils, tissus ou autres matières teints les conditions seront déterminées à l'avance et main- tenues constantes.
Ainsi dans l'exemple représentatif de la teinture de fil de viscose Du Pont de 900/144 deniers en "rose rouge" on prépare la solution colorante par dissolution de 0,016 % d'orangé Erie WS (concentration 150 %) et de 0,0025 % de Jaune Solide Pontamine NNL (concentration 175 %) dans l'eau bouillante, on la verse dans l'auge à teinture, on règle la vitesse du cylindre d'application, la vitesse du fil à 292 m 50 par minute et la prise de solution tinctoriale entre 50 et 55 % du poids du fil, ledit fil passant sur un cylindre de poils de chèvre dans le dispositif de prise (lequel tourne à 6 à 7 tours/minute) et étant rebobiné en tube ou cône.
Le fil teint humide est placé daps l'étuve qui est maintenue à
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79 C. à la boule sèche et 77 2 C. la boule humide, c'est- à-dire à une humidité relative d'environ 92 % pendant environ 4 heures. Le fil est alors séché dans un séchoir à environ 76 6 C. et à faille humidité jusqu'à une teneur en humidité de 10 % environ. Le fil teint ainsi obtenu est teint d'une manière complète à la vraie intensité de nuance, couleur et tonalité et prêt à l'emploi.
On emploie le même procédé avec un fil de viscose à ténacité semi-élevée, le Tenasco M 1150/490 en utilisant une solution tinctoriale obtenue par dissolution de 2,8 % de Brun Olive Solide Amanil LH et de 0,15 % de Vert Solide Chloramine BLL dans l'eau bouillante et en faisant tourner le cylindre d'application à 8-9 tours par minute, de manière à effectuer une prise de 43 à 47 % de solution tinctoriale.
On opère de même avec un fil de viscose Du Pont de 900/144 deniers en utilisant une solution tinctoriale obtenue par dissolution de 0,8% de Bleu Solide Pontamine 2 RL (concentra- tion 175 %), de 2,6 % de Bleu Solide Pontamine 2 GL et de 0,22% de Noir pour soie artificielle G dans l'eau bouillante, en règlant le cylindre d'application à 6-7 tours/minute de manière à effectuer une prise de 45 à 50 % en poids du fil.
Les procédés de teinture de la présente invention, non seulement donnent des résultats nouveaux et améliorés eu égard aux colorants utilisés, aux intensités des teintes obtenues et aux qualités des produits teints, mais encore permettent d'importantes économies d'équipement, de matières actives, de travail, de transport et de temps dans les opé- rations industrielles.
Dans les procédés correspondants de teinture de fil en masse tels que(la teinture sous pression, on doit nécessairement vérifier avec soin le poids et la densité du
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fil après son bobinage (sur les cylindes spéciaux perforés) en masses et éviter d'employer des masses de poids ou de densité différents, même entre des limites très étroites) dans un lot à introduire dans le kier de teinture. Autrement on obtiendrait une teinture inégale de ces masses de densité différente.
Par conséquent les masses qui varient en densité ou en poids (et elles constituent fréquemment une proportion considérable du produit obtenu par l'opération de bobinage, même si elle est conduite avec soin) doivent être rebobinées de manière à obtenir une égalité de densité et de poids avant qu'elles puissent être teintes d'une manière satisfai- sante par la méthode de teinture sous pression.
En outre dans ces méthodes de teinture en masses, les masses bobinées doivent être convoyées des machines à bobiner à là teinturerie (entièrement équipée de kiers com- pliqués, d'appareils d'alimentation en eau et en vapeur volumineux et d'appareils moteurs et de compresseurs), char- gées sur les broches creuses, celles-ci étant alors chargées dans les kiers de teinture, que l'on ferme, puis traitées par circulation de la solution tinctoriale passant sous pres- sion à travers lesdites masses, pendant plusieurs heures.
Les masses de fil teintes doivent alors être enlevées des kiers et des broches, purgées de l'excès de solution tinc- toriale, puis séchées. Il'peut alors être nécessaire de re- bobiner le fil teint se trouvant sur les cylindres perforés sur des cônes ou analogues, pour en permettre la manipulation dans les opérations ultérieures.
La présente invention permet d'éviter ces différen- tes phases op'ératoires. L'inégale tension ou les différences de poids et de densités des masses déjà teintes et bobinées ne gênent pas une répartition convenable de l'action tincto- riale sur le fil, dans le traitement par la chaleur et l'hu- midité du présent procédé, et les autres traitements et
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équipements exigés pour la teinture sous pression sont rem- placés par une simple chambre humide (étuve) et une courte période de traitement, comme ci-dessus décrit.
Bien qu'on ait décrit l'invention particulièrement eu égard aux fils ou fibres de rayonne et aux colorants directs, il est bien entendu qu'elle est d'une application générale à la laine, au coton, à l'acétate de cellulose, au nylon et autres filaments ou matières textiles généralement, ainsi qu'aux solutions tinctoriales de colorants acides, basi- ques et autres, avec une efficacité égale, une amélioration des produits teints et d'importantes économies d'équipement et de matières premières.
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Nom <SEP> du <SEP> Colorant <SEP> Fabricant <SEP> Indice <SEP> de <SEP> couleur <SEP> n
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<tb> A.A.I.C.C.
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Annuaire <SEP> 1942,
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<tb> Vol. <SEP> XIX.
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