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PROCEDE POUR LE TRAITEMENT DE MATIERES TEXTILES ET SIMILAIRES,
L'invention concerne un procédé pour le traitement de matières textiles et similaires, du genre dans lequel la matière traverse un bain de métal en fusion, la matière étant, avant son entrée dans le bain, con- tinuellement imprégnée d'une liqueur de traitement, laquelle est suppléée à la matière,en faisant flotter cette liqueur comme une couche au sommet du bain de métal là où la matière entre dans le baino L'invention est spé- cialement mais non exclusivement applicable à la teinture de la matière' avec des colorants de cuve ou de soufre.
Par "matières textiles" il faut comprendre les différentes matières employées dans l'industrie textile, par exemple, le coton, la laine, la rayonne, le nylon et autres matières na- turelles ou artificielles,et les tissus.,le feutrez-les draps, feuilles ou fils en verre ou matières plastiques synthétiques. Le terme 'textile ne restreint l'étendue de l'invention à la matière tsséeo Ces matières sont comprises ci-après dans la désignation "matikres".
La présente invention concerne plus spécialement un procédé de traitement continu du genre décrit dans le brevet anglais n 620.5984.
Dans la teinture du genre susdit avec des colorants de cuve ou de soufre, on ajoute un agent réducteur, tel de l'hydrosulphite de sodium, ou là où le colorant est d'abord tamponné non réduit, l'agent réducteur est un ingrédient de ladite liqueur de traitement, et un chauffage prolon- gé de la liqueur amène la formation de produits de décomposition qui atta- quent le métal en fusion avec formation de boue, ce qui peut affecter défa- vorablement les résultats de teinture sur la matière o
En outre, si le point de congélation du métal en fusion n'est pas sensiblement inférieur à la température maximum admise pour la liqueur de trai- tement,
la température de la liqueur doit être maintenue rigoureusement et continuellement afin d'empêcher la formation de particules solides de métal qui entravent l'application uniforme de la liqueur à la matièreo Une liqueur aqueuses par exemple, ne sera pas au-delà de 100 C alors que le point de congélation du métal en fusion peut dans certains cas, n'être pas beaucoup
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au-dessous de cette température.
Selon la présente invention, la couche de liqueur au sommet du bain de métal est maintenue à un volume comparativement réduit et comme elle est absorbée par la matière, elle est pratiquement réalimentée en continu de liqueur fraîche, afin de maintenir un conditionnement tel de la liqueur dans cette couche qu'on évite des variations en température, volume et force d'une amplitude capable d'affecter défavorablement le traitement, et la liqueur de réalimentation est chauffée'comme elle est suppléée à cette coucheo De préférence, le volume et la force de la liqueur dans cette couche seront maintenus pratiquement constantso
De cette façon la liqueur est chauffée et elle est ensuite très rapidement absorbée par la matière.. On évite ainsi un chauffage prolongé et par conséquent la formation de boue.
En outre la température de la li= queur dans cette couche est pratiquement maintenue constante et empêchée de tomber indésirablement basse.
Des formes de réalisation de l'invention sont décrites ci-après, uniquement à titre d'exemple, avec référence au dessin schématique annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en élévation avec coupes partielles d'une installation pour le traitement continu d'une longueur d'étoffe et d'une forme de l'appareil de-chauffe pour l'étoffe; la figure 2 est une vue de détail d'une autre forme de l'appareil de chauffe pour l'étoffe et la figure 3, est une vue de détail montrant l'étoffe passant à travers une autre forme encore de l'appareil de chauffe.
Suivant la figure 1, l'étoffe 1 en bande continue, représentée en traits mixtes, passe en direction des flèches par-dessus les cylindres à vapeur 2 capables de chauffer l'étoffé la plus lourde passant à la plus grande vitesse, à une température supérieure à 70 C environ. L'appareil peut également'être employé pour des étoffes plus légères à des vitesses moindres, la surchauffe de l'étoffe n'étant pas sérieuse, la température de la vapeur n'étant pas élevée (7 Kgo de pression).
Suivant la figure 2 un autre dispositif pour le chauffage de l'étoffe consiste en une enveloppe 3 que l'étoffe 1 traverse et à'travers laquelle on chasse de l'air chaud au moyen d'un ventilateur la température de l'air étant telle que le dispositif peut être employé pour des étoffes plus légères à des vitesses moindres, sans risque de surchauffe sérieuse.
Suivant la figure 3 une autre variante d'appareil de chauffe pour l'étoffe consiste en des paires d'unités de chauffe électrique par radiation 5 placées en opposition et espacées lelong de la longueur d'étoffe, celle-ci passant entre les unités de chaque paire. Le contrôle de la température de l'étoffe est obtenu en mettant à volonté des unités en ou hors circuit.
L'etoffe l chauffée destinée à la teinture passe sur des rouleaux 6 et directement vers le bas dans le récipient du bain de -,métal en fusion 7, qui présente une entrée unique en ¯lA et une sortie unique en 7B. pour contourner un roaleau de fond 6. L'étoffe teinte est ensuite dirigée vers le rouleau 9.
Le dessus du récipient de bain. 7 est évasé, la surface du métal en fusion étant indiquée par 10. Le colorant se trouve dans.un boîtier métallique à fond ouvert 11A qui pénètre dans le bain de métal et flotte comme une couche 11 à la surface du métal en fusion.
La couche de colorant 11 au sommet du bain de métal 7. est maintenue à un volume comparativement petit, et comme il est absorbé par la matière, il est pratiquement réalimenté en continu de liqueur fraîche, afin de main-
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tenir son conditionnement dans cette couche en sorte qu'on évite des varia- tions en température, volume et force d'une amplitude qui pourrait affecter défavorablement le traitement, et la liqueur de réalimentation est chauffée quand elle est suppléée à cette couche. Préférablement, le volume et la for- ce de la liqueur dans cette couche seront maintenus pratiquement constants.
De cette manière la liqueur est chauffée et est ensuite absorbée très rapidement par la matière.On évite ainsi un chauffage prolongé et par conséquent la formation de boue, comme expliqué ci-après. En outre, la tem- pérature de la liqueur est pratiquement maintenue constante et empêchée de tomber indésirablement basse.
Dans l'exemple, le colorant est alimenté par une pompe 12 à par- tir d'un réservoir 13 à travers une conduite 14 vers un réservoir de chauffe 15 de faible capacité'. Une soupape d'alimentation 16 disposée dans la con- duite 14 est contrôlée électriquement par le niveau de la liqueur dans la couche 11 à la surface du bain de métal 7. Quand le niveau de cette couche 11 baisse,la soupape d'alimentation 16 est ouverte, afin de permettre l'en- trée de plus de liqueur dans le réservoir de chauffe 15, ce qui oblige la li- queur chauffée qui s'y trouve, de déborder et s'écouler à travers,une con- duite 14A vers le boîtier 11A, ce qui fait monter à nouveau le niveau de cet- te couche Il.
Dans le réservoir de chauffe 15, la liqueur est chauffée par un serpentin 17 alimenté de vapeur à partir d'une vanne 18, contrôlée par un thermostat dont les contacts 19 se trouvent dans ce réservoir de chauffe 15,
Dans le réservoir d'alimentation 13, la liqueur est maintenue à une température relativement basse d'approximativement 25 C à 30 C et elle est chauffée pendant qu'elle traverse le réservoir de chauffe à approximati- vement 15 à 80 C. Ainsi elle n'a cette température relativement élevée que pendant une période réduite seulement avant d'être absorbée par l'étoffe traversant le bain de métal 7.
Le réservoir d'alimentation 13 peut être remplacé par l'appareil décrit dans le brevet belge nO.P.V. 32604.
La soupape d'alimentation 16 est contrôlée par le niveau de la souche de liqueur 11, par la disposition suivantes
Un tube vertical (non illustré) est introduit dans le boîtier à -fond ouvert 11A qui contient la couche de colorant sur la surface de métal 10. La couche de liqueur 11 peut être maintenue à une profondeur moyenne soit, par exemple, 30 cm. Pour une largeur d'étoffe soit de 125 cm., on utilise la quantité relativement réduite de 2, 25 à 4,50 litres de colorant ,en comparaison avec les 135 à 270 litres normalement employés, par exemple dans une cuve de teinture.
Ce tube est, à son extrémité supérieure pourvu d'un bouchon iso- lant (non illustré), traversé vers le bas par une tige métallique réglable 20 reliée via un relais 21 à une batterie 22, connectée au boîtier 11A.
Le relais 21 sollicite ladite soupape d'alimentation de liqueur 16, laquel- le est connectée au relais par les conducteurs 23.
Quand la couche de liqueur 11 monte et vient en contact avec la tige métallique 20, le courant ferme la soupape d'alimentation 16 et quand la liqueur descend en-dessous de la tige métallique 20, la soupape d'alimen- tation 16 est ouverte.
Il a été constaté que la solution caustique d'un colorant 11 est capable de former de la mousse superficielle, et comme les bulles de mousse agissent comme conducteurs de'la même manière que le liquide, et donneraient donc une fausse indication, on laisse flotter à la surface de la couche de liqueur 11 une petite quantité de térébenthine ou un autre liquide approprié
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et celui-ci ferme ou coupe le contact avec l'extrémité inférieure de la ti- ge métallique 20,
Dans un autre exemple, la liqueur est alimentée par gravité ou au moyen de l'appareil décrit dans le brevet belge n P.V. 32604 à travers une soupape d'alimentation contrôlée par le niveau de la couché de liqueur 11, Celle-ci traverse alors un appareil de chauffe de tout genre convenable et ainsi dans la couche de liqueur 11.
Comme l'efficacité de l'appareil de chauffe et l'exclusion de toute surchauffe de la liqueur dépendent du degré d'écoulement de la liqueur, et que le flux de la liqueur peut être amené à cesser temporairement, il est prévu une conduite 24 qui relie le boîtier 11A, à la conduite 14, de sorte que la pompe 12 peut soutirer de la liqueur de la couche 11 et introduire cet- te liqueur dans la conduite 14 qui relie la soupape d'alimentation 16 à l'ap- pareil de chauffe 15. Une soupape de circulation 25 prévue dans la conduite 24 est contrôlée électriquement par le relais 21 -qui ouvre la soupape 25 quand la soupape 16 est fermée ou vice-versa. De cette façon, on maintient constamment le flux de liqueur à travers l'appareil de chauffe.
L'alimenta- tion en vapeur de l'appareil de chauffe 15 est contrôlée par le thermostat 19 disposé du côté de décharge de l'appareil de chauffe.
Dans certains cas il peut être désirable d'intercaler une vanne 18 contrôlant l'alimentation en vapeur, vanne actionnée simultanément et en relation avec la soupape d'alimentation 16, Dans ce cas, le thermostat 19 sollicite une soupape ou résistance réglant la quantité de vapeur disponible quand la vanne de contrôle 18 est ouverte.
Comme le montre la.figure 1, le récipient à bain 7 comporte des plaques latérales 26, 27 disposées très près l'une en regard de l'autre.
Il est prévu également une cloison centrale 28 et le bain se trouve entre les organes 26, 27 et 28; ce bain a ainsi un volume minimum, ce qui requiert une quantité minimum demétal relativement coûteux, et également un chauffage mi- nimum.
Le trajet de l'étoffe à travers le bain est indiqué en 7A et 7B en traits mixtes et la chaleur est tranmise au métal à intervalles sur l'en- semble de ce bain par une série de tubes à vapeur comme indiqué en 29, de part et d'autre de l'étoffe 1 entre son passage d'entrée unique 7A et son passage de sortie unique 7B. La vapeur est fournie aux tuyaux 29 par une vanne 30, contrôlée par un thermostat dont les.bornes 31 sont disposées dans le métal en fusion du bain 7. Le métal transmet intimement la chaleur à l'étoffe 1 sans coopération chimique avec la matière ou le colorant, et il n'absorbe pas le colorant cependant que le métal n'est pas absorbé par l'é- toffe l.
Par cette disposition, on peut contrôler facilement non seulement la température du processus, mais également la pression appliquée sur le tis- su en relation avec la profondeur et le poids spécifique du bain de métal.
Comme indiqué en traits pointillées 32, l'étoffe 1 peut, en com- plément de - ou alternativement à - son passage à travers la couche 11, traverser une auge 33 afin d'y collecter de la liqueur de traitement. Dans ce cas le niveau de la liqueur dans l'auge 33 est maintenu constant et ali- menté à partir d'un réservoir (non illustré). L'auge 33 peut être située pour recevoir l'étoffe avant le chauffage de celle-ci par les cylindres 2.
Dans l'exemple, le métal de bain ayant une température de 90 C à 95 C, et un point de fusion d'approximativement 70 C, la liqueur de traite- ment 11 flottant sur le bain ayant une température d'approximativement 80 C à 85 C l'étoffe 1 sera préchauffée de façon à entrer dans la liqueur 11 à une température telle que, considérant les chaleurs spécifiques de l'étof- fe 1 et de la liqueur de traitement et tout effet thermique résultant de leur mélange, la température de l'étoffe 1¯ et de la liqueur en combinaison ne soit pas moins de 75 Co
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Par exemple, une matière textile 1 ayant une chaleur spécifique de 0,3 absorbe 130% en poids de liqueur de traitement 11 à chaleur spécifi- que de 1,
0 à 80 C et devra entrer dans la liqueur à 72 C si la température combinée doit être 78,5 Co
Il est désirable de maintenir la température du bain de métal en- dessous d'approximativement 90 C à 100 C, vu qu'à des températures plus éle- vées, avec une imprégnation aqueuse, il peut se former de la vapeur au-des- sous de la surface du métal et elle peut monter à travers le bain de métal et entraver Inapplication uniforme du colorant et entraîner une teinture striée
La température à laquelle on peut chauffer l'étoffe avec sécu- rité dépendra des circonstances, et dans le cas de matières initialement im- prégnées de liqueurs aqueuses, la limite sera approximativement 100 C, mais dans le cas d'étoffes sèches, par exemple,
la limite sera déterminée par la résistance des fibres à la détérioration. Généralement une tempéra- ture de 120 C peut être considérée comme limite extrême.
En sortant du bain 7 l'étoffe traverse un boîtier 34 qui pénètre dans le bain de métal et contient une solution saline 35, flottant à la sur- face 10 du métal en fusion. Lasolution est alimentée au boîtier 34 par gra- vité, à partir d'un réservoir 36 chauffé par des tubes à vapeur 37 La va- peur est fournie aux tubes 37 par une vanne 38, contrôlée par un thermostat dont les bornes 39 pénètrent dans le réservoir 36 La solution du boîtier 34 est maintenue à niveau constant par débordement sur la surface 10 du métal en fusion.
Comme expliqué ci-devant, dans un procédé de teinture du genre susdit avec des colorants de cuve ou de soufre, où l'on utilise de l'hydro- sulphite, il peut y avoir tendance pour la formation de produits de décompo- sition d'hydrosulphite, attaquant le métal en fusion du bain 7 et de boue à la surface 10 du bain de métal; oette boue et un peu de métal peuvent adhérer à l'étoffe et affecter défavorablement l'opération de teinture.
Pour empêcher la formation de cette boue, on peut ajouter au colo- rant de cuve ou de soufre un antioxydant, tel, par exemple, un sucre réduc- teur, spécialement la glucose, ou un aldéhyde organique supérieur, par exem- ple du benzaldéhyde, ou de l'acide tannique.
Toute matière traversant un bain de métal tend à se revêtir de métal, à moins que la matière ne contienne suffisamment d'humiditéo Dans les cas où la température du métal est de 100 C ou moins, il faut au moins appro- ximativement 80% en poids d'humidité sur la matière pour empêcher l'adhé- rence de métal.
Ce pourcentage varie cependant de matière à matière. Dans les cas où la température du métal est au-delà de 100 C, soit 120 C, il faut moins d'humidité comme un minimum pour empêcher l'adhérence de métal, du fait qu'il se produit l'ébullition et une résistance à l'absorption conséquente de mé- tal. Des résultats satisfaisants ont été obtenus avec 60% d'humidité en poids.
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