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PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE MATIERES TEXTILES PAR DES LIQUIDES
OU DES GAZ, ET APPAREILS POUR SA MISE EN OEUVRE
La présente invention se rapporte à des perfectionnements appor- tés aux appareils et aux procédés de traitement de matières;, principalement de matières textiles, telles que des fibres, des fils ou des tissus;, tissés ou tricotés, par des liquides ou par des gaz.
Il est fréquemment nécessaire de traiter les matières textiles par des liquides tels que la soude caustique, des solutions de savon, des liquides de lavage, l'eau chaude ou les matières colorantes, ou encore par des gaz (les vapeurs se trouvant comprises dans cette désignation), tels que l'air chaud,, la vapeur d'eau, le chlore ou le gaz sulfureux.
L'un des buts de laprésente invention est de fournir des moy- ens pour traiter de façon uniforme par les liquides et les gaz des matiè- res et plus particulièrement des matières textiles. Un autre but de l'in- vention est de fournir des moyens pour soumettre des matières, et plus particulièrement des matières textiles, successivement à plusieurs traite- ments par des liquides ou des gaz différents,' sans qu'il soit nécessaire de les manipuler entre les divers traitements., Un autre but encore de l'in- vention est de fournir des moyens par lesquels une suite de traitements par.
les liquides ou les gaz peut être commandé d'un point central, de préféren- ce par un mécanisme automatique qui peut être réglé à 1-'avance pour déter- miner la nature des liquides ou des gaz ainsi que les instants et la durée de leur application.
L'appareil permettant d'atteindre les deux premiers d'entre ces buts, comprend, conformément à l'invention, un récipient fixe à double paroi susceptible d'être fermé hermétiquement, des moyens d'évacuation pour drai- ner les liquides et éliminer les gaz de ce récipient, un tuyau d'adduction pour les liquides ou les gaz, s'étendant sensiblement horizontalement à tra- vers la cuve, et comportant des ouvertures dans sa paroi, et des moyens transporteurs pour obliger les matières devant être traitées à se déplacer dans le récipient, autour du tuyau d'adduction, de façon que les liquides ou les gaz passant dans le récipient à travers ledit tuyau d'entrée, frap- pent ces matières pendant que lesdites matières se meuvent dans le réci- pient.
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L'utilisation d'un récipient fixe, à double paroi et pouvant ê- tre fermé hermétiquement permet de contrôler les conditions de température, de pression et d'humidité à l'intérieur de ce récipient, pour qu'elles aient les valeurs nécessaires pour l'opération à exécuter.
Pour le traitement de pièces de tissu, tricoté ou tissée le ré- cipient peut être muni intérieurement de rouleaux ou de dévidoirs appro- priés, sur lesquels on peut faire circuler une certaine longueur de tissu, soit sous forme de bande continue, soit d'un rouleau à l'autre, le ou les arbres d'entraînement de ce mécanisme traversant la double paroi du réci- pient par un ou plusieurs presse étoupe. Pour le traitement d'articles textiles tels que les écheveaux de fil, la bonneterie, ou autres analogues, on peut disposer dans le récipient à double paroi un panier ou tambour perméable, dans lequel on fait rouler ces articles, le tuyau d'entrée pour les li- quides et les gaz étant disposé suivant l'axe de ce tambour.
Dans une forme de réalisation de l'appareil conforme à l'inven- tion, pour le traitement de matières, et plus spécialement de matières textiles, celui-ci comprend un récipient fixe, à double paroi, pouvant être fermé hermétiquement, des moyens d'évacuation pour drainer les liquides et pour éliminer les gaz, un tambour perméable tournant à l'intérieur de ce récipient à double paroi autour d'un axe pratiquement horizontal, et un tuy- au d'adduction pour les liquides et les gaz, disposé de façon pratiquement horizontale à l'intérieur du tambour perméable de préférence selon l'axe de celui-ci, et pourvu d'orifices dans sa paroi, pour permettre aux liquides ou aux gaz de passer dans le tambour par ledit tuyau d'adduction et de ve- nir frapper les matières contenues dans le tambour.
Le récipient fixe, à double paroi, et le tambour tournant permé- able, sont pourvus d'ouvertures par lesquelles on peut faire passer les ma- tières à traiter. L'ouverture dans le récipient fixe à double paroi est a- gencée de façon à pouvoir être fermée hermétiquement, de sorte qu'à l'inté- rieur on puisse établir une pression ou faire le vide. Le récipient fixe à double paroi sera avantageusement de forme cylindrique, l'un des fonds pouvant être totalement enlevé, et l'autre fond portant le tuyau d'adduc- tion des liquides et des gaz. Le tambour perméable tournant peut être pour- vu d'une porte à l'extrémité adjacente du fond ouvrant du récipient fixe à double paroi.
On peut diviser le tuyau d'adduction dans le sens longitudinal, pour créer des canaux d'adduction séparés pour les liquides et les gaz. Il peut être pourvu d'orifices sur toute sa longueur, par exemple de fentes longitudinales d'où les liquides ou les gaz peuvent être projetés pour ve- nir frapper les matières textiles contenues dans le tambour.
Lorsqu'on utilise un panier tournant, ces orifices du tuyau d'ad- duction peuvent être angulairement disposés de telle façon que les liquides ou les gaz viennent frapper les matières au moment où elles retombent dans le panier en rotation. De préférence, les orifices pour les gaz seront si- tués d'un côté du tuyau d'adduction et les orifices pour les liquides de . l'autre côté, le papier ou tambour tournant dans un sens lorsqu'on admet des gaz, et dans l'autre sens lorsqu'on admet des liquides.
Le tuyau d'admission axial peut servir d'arbre porteur pour le tambour tournant, et la rotation peut être assurée par l'engrènement d'une roue dentée solidaire du fond du tambour avec un pignon monté sur un arbre traversant par un presse-étoupe la paroi extrême du récipient à double pa- roi adjacent a.u tuyau d'admission.
On peut prévoir, sur le récipient fixe, à double paroi, une con- nexion pour une pompe, grâce à laquelle on pourra réduire la pression dans ce récipient. On utilisera de préférence une pompe mécanique, et un conden- seur sera disposé entre cette pompe et le récipient à double paroi pour condenser les vapeurs condensables retirées de la cuve, ainsi qu'un réser- voir de mesure pour le liquide condensé.
L'invention comprend également un procédé de traitement des ma-
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tières textiles successivement par différents liquides et/ou gaz, dans le- quel les matières textiles, pendant toute la durée du traitement, demeu- rent dans un récipient fixe, à double paroi, où elles sont constamment dé- placées, pendant qu'on les soumet à l'action de liquides et/ou de gaz, ad- mis par un tuyau disposé de façon sensiblement horizontale dans le récipient.
Les matières textiles peuvent être continuellement maintenues en mouvement par le fait qu'elles sont placées dans un tambour perméable tour- nant dans le récipient autour d'un axe pratiquement horizontal, la rotation de ce tambour faisant rouler les matières autour du tuyau d'adduction.
Dans un tel procédé on peut profiter du condenseur et du réser- voir de mesure, associés de préférence au récipient fixe à double paroi pour conditionner les matières textiles telles que les objets en laine et leur donner un degré d'humidité déterminé à l'avance.
Dans ce mode de mise en oeuvre du procédé, les matières sont traitées à l'eau, et sont ensuite amenées à un degré d'humidité déterminé à l'avance, pendant qu'elles sont dans le récipient fixe, par une série d'opérations consistant à les faire égoutter, à les soumettre et à les main- tenir à l'action d'une pression réduite, à soutirer des vapeurs du récipient, à surchauffer ces vapeurs et à les renvoyer en cycle fermé dans le récipient, à refroidir les vapeurs soutirées pendant que les articles traités sont sous .
pression réduite, pour condenser la vapeur d'eau qui en provient, à mesurer la quantité d'eau produite par la condensation de la vapeur et à rétablir la pression atmosphérique dans le récipient lorsque la quantité d'eau con- densée est juste suffisante pour laisser dans les matières traitées @ la quantité d'eau déterminée à l'avance.
Ce procédé de conditionnement convient particulièrement dans le cas, par exemple, où des articles en laine doivent être ultérieurement trai- tés par le chlore gazeux. Dans ce traitement la teneur en eau des matières et tout-à-fait critique et le procédé et l'appareil selon l'invention per- mettent d'effectuer le conditionnement des matières et le traitement par le chlore gazeux en maintenant toujours les articles dans le récipient et en évitant ainsi toute manipulation.
L'appareil de la présente invention convient particulièrement lorsqu'il s'agit de faire circuler des liquides ou des gaz au contact de matières textiles. Par exemple, pour le conditionnement ou le séchage des matières textiles on doit fournir de la chaleur en quantité égale à la cha- leur latente de vaporisation, et ceci peut être fait avantageusement en soutirant de la vapeur du récipient, en surchauffant cette vapeur et en la renvoyant en cycle fermé dans le récipient, surtout dans le cas où ce ré- cipient est maintenu sous pression réduite.
Dans la double paroi du récipient fixe on peut faire circuler un fluide chauffant ou réfrigérant, suivant que l'un ou l'autre sont né- cessaire pour les opérations particulières à effectuer. Le chauffage de la double paroi est généralement désirable pour éviter les pertes de cha- leur, et pour assurer une température uniforme à l'intérieur du'récipient et également pour empêcher que l'humidité, ou d'autres liquides, ne se condensent sur les parois intérieures du récipient, ce qui pourrait être préjudiciable. Par exemple dans le traitement des articles en laine par le chlore, des liquides acides ont tendance à se condenser sur les sur- faces froides et si ces liquides viennent à tomber sur les articles traités ceux-ci peuvent être endommagés. En maintenant la double paroi à une tempé- rature appropriée, on peut éviter une telle condensation.
Le panier perméable, pouvant tourner sur un axe sensiblement ho- rizontal dans le récipient, peut être dirigé en plusieurs compartiments s'étendant chacun sur toute sa longueur, en ménageant dans ledit panier des cloisons ou parois de séparation disposées radialement et s'étendant de l'axe à la périphérie du panier. On prévoit, de préférence, un nombre pair de telles cloisons ou parois, ce nombre étant avantageusement de 4.
Sur la face interne de la paroi circonférentielle extérieure de chaque com- partiment, on peut prévoir une courte plaque déflectrice, par exemple haute
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de quelques centimètres et s'étendant sur toute la longueur de chaque com- partiment. En divisant ainsi le panier tournant en plusieurs compartiments, le poids des matières traitées peut être mieux équilibré autour de l'axe et un plus grand poids de matières peut être traité à la fois. En équilibrant le poids de cette manière, il devient possible de faire tourner le panier à une..-'vitesse élevée telle que le liquide puisse être enlevé des matières par action centrifuge.
Ceci permet d'extraire le liquide des matières dans une mesure plus importante que par simple égouttage, ce qui présente de nom- breux avantages et permet constamment une économie de réactifs, lorsque les matières doivent être traitées au moyen d'un acide pour neutraliser des li- quides alcalins et vice-versa.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, don- nés à titre d'exemple non limitatifs, fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une coupe axiale partielle d'un récipient fixe à double paroi muni à l'intérieur d'un tambour tournant.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est un détail en coupe et en perspective du tuyau d'admission.
La figure 4 est un schéma de circulation.
Dans le mode de réalisation représenté sur les dessins, le réci- pient fixe 1 comporte des parois creuses, dans lesquelles on peut faire pas- ser des liquides chauffants ou réfrigérants au moyen des tuyaux 2 et 3. Ce récipient à double paroi 1 est supporté par une plateforme 4. Il est muni d'un fond amovible 5 constituant une porte, grâce à laquelle il peut être fermé hermétiquement. Dans la paroi d'extrémité 8 est fixé un tuyau d'ad- duction 7 qui pénètre axialement dans le récipient 1 et qui porte à son extrémité libre un prolongement 7a s'engageant dans une cavité de la por- te 5 pour repérer sa position. Un tambour perforé 8 muni de paliers 9 et 10 à ses extrémités, et solidaire d'une roue dentée 11, peut tourner li- brement sur le tuyau d'admission 7.
La roue dentée 11 engrène avec un pig- non 12 porté par un arbre 13, qui traverse un presse-étoupe 14 fixé à la paroi 6, arbre qui porte une poulie 15. Un collet 16 sur le tuyau d'adduction
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7:. empijch!3:..]'ltamboiJir, Qeuse(rapprDc.p.rotrop près de la paroi 6. Le tambour est maintenu en position à son autre extrémité par la face interne de la porte 5. Il apparaît clairement que lorsque la porte 5 est enlevée, le tam- bour peut être retiré de sur le tuyau d'adduction 7 par l'ouverture du ré- cipient.
Des tubes de sortie 17 relient le fond du récipient 1 à un col- lecteur de sortie 18. Au sommet du récipient 1 se trouve un tuyau 19 per- mettant de faire le vide dans l'appareil.
A,son extrémité adjacente à la porte 5 du récipient 1, le tam- bour perforé 8 est pourvu d'une porte glissante 20.
Le tuyau d'adduction 7 est pourvu d'une cloison longitudinale 21, la partie du tuyau ayant la section la plus petite servant à faire pas- ser les liquides arrivant par le tuyau d'admission 22 et la partie de tuy- au ayant la section la plus grande servant à introduire les gaz, arrivant par la conduite 23. Dans la paroi des deux parties du tuyau sont prévues des fentes longitudinales 24 et 25. La disposition angulaire des fentes est telle que lorsqu'on regarde l'appareil comme il est représenté sur la figure 2, les fentes d'admission des gaz soient situées sur la direction de 4 heures d'une horloge, et les fentes pour l'admission des liquides soient situées sur la direction de 8 heures environ.
Comme le montre la figure 4, le tambour tournant perforé 4,est mis en rotation par la poulie 15, actionnée par la courroie 26, qui est entraînée par le moteur 27.
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Le tuyau 19 est relié par le tuyau 28 à un condenseur 29 qui peut être refroidi par de l'eau entrant en 30 et sortant en 31. Un tuyau 32, ve- nant du condenseur est relié à un réservoir ferme de mesure des liquides 33 pourvu d'un niveau 34, qui est relié à 'son tour par un tuyau 35 à une pompe sèche 36, actionnée par un moteur 37. L'air ou les gaz sortant de la cuve 1 par le système de tuyaux mentionné ci-dessus, à travers le condenseur 29 et le réservoir de mesure 33,sont refoulés à travers le pot d'échappement 38.
L'eau condensée dans le condenseur 29 est recueillie dans le réservoir 33 et peut y être mesurée à l'aide du niveau 34.
Le collecteur de sortie 18 du récipient 1 est relié pair, 'un tuyau 39 à une conduite d'évacuation de gaz 40 pourvue d'une vanne 41, et, par la vanne 42, à un tuyau 43 relié à son tour à un ventilateur de circulation
44. Le tuyau 43 sert également de collecteur d'entrée pour les gaz qui peu- vent être envoyés par les tuyaux $5, 46, munis des vannes 47 et 48. Les gaz refoulés par le ventilateur 44, passent par le tuyau 49, et par la vanne 50, dans le tuyau d'adduction de gaz 23. Les gaz sortant du ventilateur 44 pas- sent dans le réchauffeur 51 pourvu d'une commande thermo statique 52.
L'extrémité inférieure du collecteur de sortie 18 est reliée à un tuyau d'évacuation des liquides 53 par où les liquides peuvent être éva- cués en passant par la vanne 54 et le tuyau de sortie 55. Le liquide peut également passer par la vanne 56 dans un collecteur d'entrée 57 relié à une pompe 58 et être refoulé par le tube 59 et la vanne 60 dans le tuyau d'ad- duction 22. Un réchauffeur 61 est prévu pour ce liquide, .et est muni d'une commande thermostatique 62. Le collecteur d'entrée est pourvu de plusieurs tuyaux d'adduction 63, 64, 65, 66 et 67, associés aux vannes 68. 69, 70, 71 et 72.
Pour utiliser l'appareil on ferme toutes les vannes sauf la vanne 41. L?intérieur du réciprent 1-- se trouve ainsi porté à la pression atmos- phérique. On enlève le fond 5 du récipient 1 et on ouvre la porte 20 du tam- bour 8, celle-ci étant dans sa position supérieure, comme on l'a représenté sur la figure 2. On place alors dans le tambour 8 un poids connu de matières textiles à traiter, telles que des objets de bonneterie en laine. Le tambour
8 ne doit pas être rempli complètement, mais on doit au contraire laisser un espace libre suffisant pour que, lors de la rotation, les articles puissent ' rouler librement,. On ferme alors la porte glissante et on soumet les arti- cles contenus dans le tambour 8 à une série d'opérations quelconques dési- ' rées.
On peut par exemple faire tourner le tambour dans le sens des aiguil- les d'une montre-, par rapport à la figure 2, tandis qu'un liquide de dégrais- sage est envoyé par le tuyau 63 et la vanne 68, au moyen de la pompe 58 et du réchauffeur 61, dans le récipient fixe 1. Lorsque la quantité convenable de liquide de dégraissage a été introduite à la température voulue, on le fait circuler par la pompe 58 jusqu'à ce que le dégraissage soit terminée après quoi l'on ferme la vanne 56, et on ouvre la valine 54 pour évacuer le liquide de dégraissage. Les articles peuvent ensuite être rincés, par une suite semblable d'opérations, l'eau de lavage étant admise par la vanne 69 et le tuyau 64.
Lorsque le rinçage est terminé, on soutire l'eau de rinça- ge par la vanne 54, jusqu'à ce qu'elle ne s'égoutte plus des articles trai- tés pendant que le tambour 8 tourne à une vitesse connue. La connaissance des capacités de rétention en eau des matières traitées, permet de calculer leur teneur en eau, en pourcents de leur poids. Lorsqu'on désire condition- ner les objets, pour leur conférer un degré d'humidité voulu, on peut cal- culer la quantité de*eau qu'il faut leur enlever et l'éliminer de la manière suivante
On met en marche la pompe 36, pour abaisser la pression dans le récipient 1, jusqu'à ce que l'on atteigne par exemple une dépression de 710 m/m de mercure. Cela détermine l'évaporation de l'eau- contenue dans les ob- jets.
Une telle évaporation nécessite toutefois un apport de chaleur, et cette chaleur peut être fournie avantageusement en soutirant les vapeurs par la vanne 42 et en les faisant circuler par le ventilateur 44, le réchauf- feur 51 et le tuyau d'adduction 23. A la basse pression qui règne dans le récipient 1, le réchauffeur 51 peut surchauffer les vapeurs à une tempéra-
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ture de 65 , par exemple. Pendant ces opérations on fait tourner le tambour 8 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, par rapport à la figure 2.
La vapeur d'eau qui se dégage par le tuyau 28 se condense dans le condenseur 29, et le condensat est recueilli dans le réservoir de mesu- re 33. Lorsque la quantité d'eau recueillie, évaluée par le niveau gradué 34, correspond à la quantité qu'il faut éliminer des objets pour que ceux- ci possèdent la teneur en eau voulue, on arrête la pompe 36 et on rétablit si nécessaire la pression atmosphérique dans le récipient 1 en ouvrant la vanne 41.
Si l'on désire alors traiter les objets par le chlore gazeux, pour leur conférer des qualités antifeutrantes, on peut introduire celui-ci par le tuyau 45 et la vanne 47, et le refouler au moyen du ventilateur 44 et du tuyau 49 dans le tuyau d'adduction 23.
Lorsque les objets ont été traités par la quantité voulue de chlo- re, toute trace de chlore restant dans les gaz en circulation peut être en- traînée par de l'air pénétrant par le tuyau 46 et la vanne 48 et les objets peuvent ensuite être soumis à n'importe quel traitement de déchlorage, par exemple au moyen d'un liquide pénétrant par le tuyau 65 et la vanne 'la, puis finalement les objets peuvent être rincés en séchés comme précédem- ment jusqu'à ce qu'ils présentent un pourcentage d'humidité fixé à l'avan- ce.
On peut par exemple utiliser le tuyau 66 et la vanne 71 pour en- voyer des liquides alcalins, si l'on désire traiter les objets par des al- calins et le tuyau 67 et la vanne 72, pour l'admission de liquides acides si l'on désire ou s'il est nécessaire de traiter les objets par des acides.
On notera que dans l'appareil conforme à l'invention, toute la suite des opérations, y compris les traitements par les liquides et les gaz, ainsi que le séchage et le conditionnement, peut être effectuée pendant que les objets sont maintenus dans le tambour 8, ce qui évite la nécessité de manipuler les objets entre les traitements.
Par suite de la rotation du tambour 8, les objets sont amenés à la partie supérieure de celui-ci pour retomber ensuite, et les fentes 24 et 25 sont disposées de telle manière, sur le tuyau d'adduction 7, que les li- quides ou les gaz frappent les matières textiles au moment de leur chute, ce qui assure l'uniformité du traitement.
Le liquide que l'on fait circuler dans le récipient 1 à double paroi peut être à n'importe quelle température, suivant la nature des opé- rations auxquelles on procède. Ainsi, lorsqu'il s'agit de traiter par le chlore des objets en laine, la température de la double paroi devra être suffisamment élevée pour empêcher la condensation des vapeurs acides à l'intérieur du récipient 1.
On peut si on le désire, munir le récipient 1 d'indicateurs ap- propriés de pression., de température et de niveau.
Il va de soi que l'appareil de l'invention pourra être utilisé pour humidifier des matières textiles sèches, soit en les traitant par la vapeur, soit par l'eau.
Les objets une fois traités peuvent être enlevés du tambour 8, en enlevant le fond mobile du récipient 1 et en faisant glisser la porte 20, le tambour 8 occupant une position dans laquelle la porte 20 se trou- ve à la partie inférieure.
Le tambour tournant peut être pourvu de tourillons de façon qu'on puisse le faire glisser hors du récipient par l'extrémité ouverte de celui-ci et le déposer sur des rails pour son transport en un autre point. On peut ainsi prévoir plusieurs tambours, l'un d'entre eux étant placé dans le récipient à double paroi, tandis que l'on remplit les au- tres avec les objets à traiter, ou qu'on les vide.
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On peut manoeuvrer à la main les diverses vannes contrôlant l'ad- mission et l'évacuation des liquides ou des gaz, ainsi que les démarreurs des pompes de circulation ou de la pompe à vide, mais plus avantageusement ces organes seront actionnés mécaniquement par exemple par des moyens élec- triques, commandés à partir d'un poste de commande ou d'un tableau d'inter- rupteurs.
Il est ainsi possible de commander une suite complète d'opéra- tions de la machine au moyen d'un seul tableau d'interrupteurs,: et, si on le désire, les commandes de ce tableau peuvent être interconnectées ou mu- nies de mécanismes d'enclenchement empêchant l'ouverture simultanée de vannes qui ne doivent pas être ouvertes ensemble ou de mécanismes de cou- plage permettant l'ouverture simultanée de deux ou de plusieursvannes.
Les vannes et les démarreurs des divers moteurs, par exemple les moteurs de la pompe et des ventilateurs, et le moteur pour déplacer les objets dans le récipient à double paroi, pourront être commandés par un mécanisme d'asser- vissement déterminant à l'avance la suite des opérations et leur durée. Un tel mécanisme pourra comprendre, par exemple, une came ou plusieurs cames dont la rotation commandera à son tour des interrupteurs électriques action- nant les diverses vannes et les démarreurs.
Il est ainsi possible, une fois les objets hermétiquement enfer- mésdans le récipient à double paroig d'effectuer une suite complète d'opé- rations de finissage, en réglant convenablement le mécanisme d'asservisse- ment et en le mettant en marche, la nature, l'ordre et la durée des opéra- tions étant déterminés par le mécanisme d'asservissement,.