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ALEXANDER H. KERR AND COMPANY, INCORPORATED, résidant à LOS ANGELES, Californie (E.UoA.).
PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A UN APPAREIL SERVANT AU TRAITEMENT THERMIQUE
DE TISSUS.
La présente invention se rapporte au traitement continu de ma- tières et, plus particulièrement, à un nouvel appareil permettant le trai- tement thermique continu de tissus synthétiques, tels que des tissus de verre ou autres tissus à fibres organiques.
La présente invention concerne un appareil servant au désencol- lage et au traitement thermique d'une bande en tissu de verre qui comporte une enceinte verticale, des moyens pour tirer une bande en tissu de -.erre vers le haut à travers l'enceinte précitée, des moyens de guidage espacés agencés, pour positionner cette bande de tissu dans l'enceinte pendant son passage à travers cette dernière ; arrivée d'air à la base de cette enceinte ; une sortie des gaz de fumée à la partie supérieure de l'encein- te ; des moyens d'obturation comprenant deux éléments espacés s'étendant chacun à partir de l'une des parois latérales verticales de l'enceinte et placés le long de l'arrivée d'air, de part et d'autre du plan de cette bande de tissu ;
des moyens d'obturation dans la sortie des gaz de fumée comprenant des éléments espacés s'étendant chacun à partir de l'une des parois latérales verticales de l'enceinte et placés de part et d'autre du plan de la bande de tissu, deux de ces moyens d'obturation étant dispo- sés pour délimiter une paire d'orifices réduits servant à diriger des courants d'air dans le sens longitudinal et sur les deux faces de la bande de tissu pendant son passage à travers l'enceinte.
Les tissus auxquels l'invention s'applique particulièrement sont faits de petits filaments enroulés en torons ou filés qui sont ensui-
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te tissés, tricotés ou enlacés d'une autre manière pour former les filés en matière plastique entrelacés ou entremêlés produisant un dessin ou texture sensiblement définieo Lorsqu'elle parle d'une "bande" d'un tel tissu, la demanderesse entend une pièce relativement longue de ce tissu telle quon l'obtient à l'usine textile habituelle, le tissu étant habi- tuellement enroulé à l'usine avant que l'on en fasse des produits manufac- turés finaux.
Avant de commettre les filaments en torons, on les enduit souvent dune colle organique qui a pour mission de maintenir les fila- m ents ensemble dans les torons et de donner un certain degré de protec- tion aux filaments au cours des opérations textiles. Cette colle orga- nique doit être enlevée du produit textile et l'invention a pour prin- cipal @ @ nouvel appareil servant au traitement thermique de tels produits textiles dans le but d'enlever cette colle.
L'enlèvement de cette colle pose un problème particulier lors du traitement de tissu de verre où il est classique d'enrouler de grandes longueurs du tissu de verre sur des mandrins perforés en acier pour obtenir de gros rouleaux que l'on chauffe lentement dans un four fermée pendant plusieurs heures pour tenter de volatiliser la celle. Un tel traitement en discontinu est coûteux, incertain et ne soumet jamais toutes les parties du tissu enroulé au même degré de traitement. Si l'on élève la température trop rapidement, la colle s'enflamme spontanément ce qui élève, de façon exagérée, la température régnant à l'intérieur du rouleau.
On a constaté que l'on peut déplacer le tissu assez rapidement à travers une zone de chauffage appropriée, dans laquelle il y a de l'oxy- gène en abondance, pour effectuer un chauffage progressif du tissu qui peut servir à éliminer la colle, pour détendre, vriller ou disposer les filés sous leurs formes sinueuses ou pliées, dans lesquelles ils sont présents dans le tissu, pour produire un tissu de solidité et de propriétés unifor- m es, etc...
L'invention a pour objet : - une nouvelle construction de four particulièrement adaptée au traitement de tels tissus et dans laquelle la chaleur est émise en direc- tion du tissu, pendant qu'il se déplace à travers le four; - un four dans lequel on peut déplacer le tissu de fagon conti- nue et hors duquel on peut extraire le tissu de façon continue, le tissu étant soumis à une tension prédéterminée pendant qu'il est soumis à la température du four; - un appareil qui évite le fouettement ou la traction exagérée du tissu pendant qu'il traverse la zone de chauffage du four.
A ce propos, un objet de la présente invention consiste à déplacer le tissu à travers la zone médiane d'un four vertical pour maintenir le tissu sensiblement dans un seul plan au fur et à mesure qu'il traverse la zone de chauffage; - un appareil grâce auquel le tissu peut être soumis à la fois à une opération de traitement thermique et à des opérations de traite- ment ultérieures. Il est souvent désirable de traiter les tissus de ver- re avec une matière du type silicone pour améliorer. sa "main" ou pour y appliquer un complexe de chrome non saturé ou un silicone non saturé pour rendre le tissu parfaitement approprié à son utilisation avec des résines formant, à basse pression, des pellicules.
Dans d'autres cas, il est dési- rable de colorer le tissu après le traitement thermique, cette opération faisant partie d'un procédé en continu comportant un tel traitement thermi- que ; - un appareil du type à fonctionnement en continu servant à faire passer un tissu à travers une zone de traitement thermique et à lui
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faire subir une ou plusieurs de ces opérations ultérieures de traitement.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront aux techniciens d'après la description qui va suivre d'un exemple d'appareil, décrit en se référant, à titre d'exemple, au traitement thermique de tis- sus de verre. On a choisi, à titre indicatif, un tel traitement de tissus de verre, à cause des difficultés rencontrées au cours dutraitement d'une telle matière pour éliminer la colle, cette opération étant effectuée, dans la présente invention, par une combustion de la colle à l'aide d'une flam- me de surface, l'appareil contrôlant le déplacement de la matière de ma- nière que cette flamme de surface soit maintenue dans une zone choisie du four.
Sur le dessin : la figure 1 est une représentation schématique de certaines parties du matériel et illustre schématiquement la suite des opérations qui sont effectuées pendant que le tissu se déplace de façon continue ; la figure 2 est une vue en coupe horizontale du four.représen- té sur la figure 1, faite comme l'indiquent les flèches 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue fragmentaire, à grande échelle, d'une partie du four, telle qu'on le voit sur la figure 1 et représentant l'un des éléments de chauffage; enfin, la figure 4 est une vue fragmentaire, en élévation, d'un tel élément de chauffage, cette vue étant faite en regardant dans le sens de la flèche 4 de la figure 3.
Il est habituellement désirable que la longueur de tissu produit à l'usine soit enroulée sur un tambour ou cylindre, plutôt que d'être di- rectement envoyée dans l'appareil objet de l'invention, ceci en raison du fait que la cadence de production du tissu est très limitée et en raison du fait que le présent procédé est capable de traiter le tissu à des vites- ses bien plus grandes que celles auxquelles les métiers textiles classiques peuvent fonctionner. En conséquence, la figure 1 montre le présent procédé lorsqu'il débute avec un tel tambour ou cylindre, désigné par la référence 10; ce cylindre étant monté pour pouvoir tourner de toute manière appropriée dans le bâti de la machine.
La bande de tissu est amenée entre des cylindres débiteurs 11 et passe ensuite autour de barres (ou rouleaux) de tension 12 et 13 entre lesquelles le tissu passe sur une barre d'étalement 14 qui sert à aplatir le tissu et qui peut être une plaque arquée ou une structure tournante.
Le tissu passe ensuite sous un cylindre de guidage 15 et. remon - te à travers le centre d'une zone de chauffage 16 d'un four 17, puis il pas- se sur un cylindre supérieur 18 de guidage. Le cylindre inférieur 15 de guidage peut tourner librement dans des supports 19 portés par une plaque 20 fixée aux pieds 21 supportant le four. Le cylindre supérieur 18 de gui- dage tourne librement dans des supports 23 montés sur le bâti supérieur 24 du four 17. Les cylindres de guidage 15 et 18 constituent un moyen de guidage du tissu et sont placés en des positions de guidage situées res- pectivement au delà des extrémités de la zone de chauffage.
Au cours du déplacement décrit jusqu'ici, le tissu traverse une zone 25 de nettoyage par la chaleur. Il passe ensuite à travers une zone 25a de refroidissement, une zone 26 de finissage et une zone 27 de finissa- ge supplémentaire, au moyen d'un matériel que l'on va décrire ci-après plus en détail. Qu'il suffise de dire ici que, dans la zone de finissage, la matière passe entre des cylindres ou tambours de séchage 28 e 29 et, plus tard,entre des cylindres d'extraction 30; elle est ensuite enroulée, sous forme d'un tissu fini, sur un tambour 31.
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Il est important pour l'invention que la partie de tissu se trou- vant dans la zone de chauffage 16 soit soumise à un effort de tension pré- déterminé pour éviter un allongement exagéré pendant qu'il est à l'état chauf- fé. On envisage ici que le tissu sera amené à la zone de chauffage à une vitesse contrôlée et que ce tissu sera extrait de la zone de chauffage à une vitesse identique, une faible tension étant appliquée au tissu, dans la zone de chauffage, par le dispositif d'entraînement du tissu, et la ten- sion provenant de cette source étant contrôlée par l'action des barres ou rouleaux de tension 12 et 13, et de la barre d'étalement 14 ainsi que par la vitesse du dispositif d'entraînement.
Pour obtenir ce résultat, la figu- re 1 représente schématiquement un moteur 33, à vitesse variable, accouplé, par n'importe quels réducteurs de vitesse appropriés (non représentés), aux cylindres débiteurs 11, aux tambours 28 et 29 et aux cylindres envideurs 30, pour entraîner tous ces éléments à des vitesses périphériques sensible- ment égales. Les accouplements d'entraînement partant du moteur sont sché- matiquement représentés par les lignes en traits interrompus 34, 35 et 36 respectivement. Si on le désire, le tambour 31 peut, de même, être en- traîné à partir du moteur 33 par l'intermédiaire d'un embrayage à friction approprié.
Dans le mode de réalisation préféré, le four 17 comprend une enceinte ou enveloppe extérieure 40 entourant une masse de matière isolan- te 41 qui peut être constituée par des briques ou des masses de matière susceptibles de résister aux températures élevées envisagées. La matière isolante entoure, de préférence, la zone de chauffage 16 sur chacun des quatre côtés,mais ménage des ouvertures d'entrée 42 et de sortie 43, res- pectivement aux extrémités inférieure et supérieure de la zone de chauffa- ge. Pour régler le degré de mise en communication de ces ouvertures 42 et 43 avec l'atmosphère environnante, la demanderesse préfère prévoir un dis- positif d'obturation réglable.
Par exemple, des blocs 45 et 46, en matière isolante, sont disposés de manière à pouvoir se déplacer au-dessus de l'ex- trémité supérieure de la zone de chauffage 16, en ménageant entre eux un es - pace 47 à. travers lequel le tissu se déplace sans toucher l'un ou l'autre des blocs. Pour régler la dimension de 1* espace 47, on a représenté un arbre 48 comportant des parties à filetages opposés s'étendant respective- ment dans les parties 49 et 50 des deux blocs. Cet arbre peut tourner et ê tre immobilisé contre tout déplacement longitudinal par un palier 51 relié au bâti supérieur 24 et peut porter une manivelle 52 qui modifie, lorsqu'on la tourne, la largeur de l'espace 47.
De préférence, bien que cela ne soit pas indispensable, l'extré- mité la plus basse de la zone de chauffage 16 est, de même, partiellement fermée par des blocs réglables 55 et 56, par l'intermédiaire d'un arbre 57 à double filetage et d'une manivelle 58.
Des éléments de chauffage appropriés sont disposés sur les cô- tés opposés de la zone de chauffage 16, et, de préférence, ils chauffent cette zone et le tissu qui la traverse principalement par la chaleur rayon- nante dirigée sur les deux faces du tissu. Ainsi que le montrent plus clai- rement les figures 2,3 et 4, ces éléments de chauffage sont, de préférence, du type électrique et sont désignés par la référence 60. Chacun de ces élé- m ents de chauffage 60 comprend, comme représenté, un ruban de nickel-chro- me 61 enroulé en zigzag entre des supports 62 en céramique convenablement incorporés ou portés par la matière isolante 41 et formant des têtes 63 (figure 3) immobilisant le ruban en positioncontre tout déplacement vers l'intérieur.
La demanderesse préfère utiliser plusieurs de ces unités de chauffage, disposées les unes au-dessus des autres, sur chaque côté de la zone de chauffage, bien que l'on puisse utiliser d'autres dispositions sans s'écarter de l'esprit de l'invention. L'unité de chauffage doit, de pré- férence, être relativement proche du tissu. Dans une installation type, fonctionnant sur une grande échelle, telle que celle représentée schémati- quement sur la figure 1, la distance entre les éléments de chauffage peut
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être très voisine d'environ 203 mm. La largeur de la zone de chauffage 16 duit être suffisante pour recevoir le tissu le plus large à traiter. La longueur ou la hauteur de la zone de chauffage dépendra, en partie, de la vitesse désirée du tissu et d'autres facteurs que l'on va mentionner ci- après.
En pratique, la demanderesse a utilisé avec succès des fours d'une hauteur ou longueur aussi petite que 0,304 m. et atteignant jusqu'à 1,80 m. ou plus et on peut même utiliser des fours plus longs. On peut utiliser le four horizontalement,si l'écartement entre les cylindres de guidage
15 et 18 n'est pas trop grand, ce qui fait que la tension nécessaire pour maintenir le tissu dans un plan horizontal ne provoquera pas un allongement ou un étirage permanent aux températures utilisées. Par ailleurs, une zone de chauffage disposée verticalement est nettement préférable et, grâce à une telle disposition, il est nettement préférable que le tissu remonte à travers zone de chauffage, plutôt que de descendre à travers cette der- nière.
En pratique, il est préférable de faire fonctionner chacun des éléments de chauffage sensiblement à la même température mais, si on le désire, les unités de chauffage, situées à des niveaux différents, peuvent se trouver à des températures quelque peu différentes. Il existe un gra- dient de température dans la partie inférieure de la zone de chauffage, ce qui fait que toute partie entrante du tissu est progressivement chauffée.
Au cours de ce chauffage initial, les constituants volatils de la colle or- ganique déposée sur le tissu de verre sont mis en liberté. Au fur et à mesure que le tissu se déplace dans les zones plus chaudes du four, ces constituants volatils s'enflamment par combustion spontanée et brûlent en donnant une flamme bleue, de surface, au voisinage immédiat des faces du tissu de verre.
L'un des moyens généraux importants de la présente invention consiste à faire brûler la colle pour l'éliminer du tissu de verre au moyen d'une telle flamme de surface. Ainsi qu'on l'a remarqué dans de nombreux essais, cette flamme de surface s'étend sur une bande ou zone horizontale relativement étroite. Cette zone est celle délimitée, sur la figure 1, par les lignes en traits interrompus A-A et B-B. La flamme de surface apparaî- tra dans cette zone et s'étendra à peu près horizontalement sur le tissu.
Cette flamme de surface semble se développer brusquement sur la surface du tissu en cours de déplacement et elle brûle jusqu'à ce que la combustion de la colle soit sensiblement complète.-, après quoi elle s'éteint. En réa- lité, le tissu de verre, en cours de deplacement, donne l'illusion de tra- verser une zone à flamme de surface, maintenue en position fixe si le pro- cédé est conduit correctement. Si l'on augmente la vitesse du tissu, la position de cette zone à flamme de surface tendra à s'élever dans la zone de chauffage. Si l'on diminue la vitesse du tissu, la zore à flamme de surface semble située dans une position plus basse. En pratiqua, la vites- se du tissu est contrôlée pour maintenir la zone à flamme de surface en une position fixe.
De plus, on a habituellement trouvé préférable de'maintenir cette zone à flamme de surface dans la moitié inférieure de la zone de chauf- fage. Si la zone à flamme.= de surface est entraînée dans la moitié supérieu- re de la zone de chauffage, il peut en résulter un fonctionnement quelque peu irrégulier, en particulier si la zone à flamme de surface est proche de l'ouverture de sortie 43.
On peut également obtenir une telle flamme de surface dans une zone de chauffage horizontale, mais si l'on utilise une zone de chauffage verticale, il est nettement préférable que le déplacement du tissu se fasse vers le haut. Si le déplacement se fait vers le bas, les constituants vo- latils tendent à être chassés par l'effet d'appel d'air naturel et, si l'inflammation a lieu, la flamme tend à se déplacer vers le haut jusqu'à l'ouverture 43 et à s'éteindre d'elle-même, en donnant un traitement irré- gulier et non uniforme du tissu et en produisant souvent de nettes varia- tions de couleur sur la longueur du tissu.
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Le rôle joué par cette flamme de surface n'est pas entièrement compris mais ce type de combustion de la colle entre incontestablement en ligne de compte en ce qui concerne les nouveaux résultats que l'on peut ob- tenir avec le procédé. En réalité, la quantité de colle à brûler est re- lativement petite et on pense que la chaleur provenant de cette combustion, bien qu'elle doive communiquer une certaine chaleur localisée au tissu de verre, ne joue pas un rôle important dans le durcissement des fils de ver- re. Les flammes de surface sont plutôt courtes mais, dans la zone de chauffage, elles apparaissent, sur les faces opposées du tissu en cours de déplacement, sensiblement à la même hauteur.
Il se produira un appel d'air dans la zone de chauffage 16 dont l'importance est contrôlée par les positions des blocs 45, 46 et/ou des blocs 55, 56. appel d'air aspirera de l'air frais, d'une manière continue, dans 1 ouverture dentrée 42, pour renouveler ou réapprovisionner l'oxygène dans la zone de chauffage 16. Lors du traitement d'un tissu de verre, il est essentiel,pour l'invention, que la teneur en oxygène de l'atmosphère régnant dans la zone de chauffage soit suffisante pour assurer la complète combustion désirée de la colle. En pratique, la quantité d'oxygène présen- te dans la zone de chauffage doit, de préférence, être nettement supérieure à celle qui est réellement nécessaire pour la combustion de la colle.
Si on le désire, on peut augmenter la teneur en oxygène de l'air en injectant de l'oxygène dans la zone de chauffage mais, en pratique, la demanderesse constate que 1-'appel d'air d'un four vertical aspirera suffisament d'air dans la zone de chauffage pour satisfaire les exigences en oxygène. De l'air ou de l'oxygène auxiliaires peuvent quelquefois être nécessaires dans un four horizontal.
Habituellement, il est préférable d'espacer les blocs 55, 56 d'une distance plus grande que les blocs 45, 46 pour contrôler l'alimen- tation en oxygène et réduire l'échappement de l'air chauffé hors de l'ouver- ture de sortie 43. Il est également désirable d'éviter de grandes vitesses d'air dans la zone de chauffage, car elles tendent à fouetter ou à déplacer le tissu de verre pendant quil est exposé aux températures de ramollisse- ment du verre. Le tissu doit, de préférence, se déplacer régulièrement à travers la zone de chauffage, sans fouettement, et pendant qu'il se trouve dans un plan déterminé par les surfaces des cylindres de guidage 15 et 18.
Le déplacement vertical à travers la zone de chauffage est éga- lement avantageux parce que le tissu se trouvera maintenu tendu sous l'ac- tion de son propre poids, action qui est complétée par celle des barres (ou rouleaux) de tension 12 et 13 et de la barre intermédiaire d'étalement 14.
Le poids du tissu, entre les cylindres de guidage 18 et 15, ne doit pas ê- tre suffisant pour allonger ou déformer les fils du tissu et, habituelle- ment, il n'est pas désirable d'utiliser une zone de chauffage exagérément longue, en particulier à de hautes températures, car la tension s'exerçant dans le tissu, à l'intérieur de la zone de chauffage se trouverait accrue de fagon correspondante, et serait plus grande près de l'extrémité supé- rieure de la partie suspendue dans la zone de chauffage. En pratique, le moteur 33 ne doit pas exercer sur le tissu situé dans la zone de chauffage une tension dépassant de beaucoup celle exercée par le poids du tissu, la tension étant réglée par les éléments 12,13 et 14 pour maintenir le tissu tendu et exempt de fouettement.
Pour obtenir les meilleurs résultats, la température du four et le temps dapplication de cette température doivent être soigneusement mis en corrélation. La durée du traitement dépend de l'étendue de la zo- ne de chauffage, par exemple de sa hauteur, et de la vitesse du tissu.
Les opérations qui ont lieu dans la zone de chauffage sont, en partie, le résultat d'une mise en corrélation judicieuse de ces divers facteurs.
En fait, le traitement thermique complet doit satisfaire deux objets. En premier lieu, la colle organique doit être éliminée. En second lieu, il est très désirable que les filés soient durcis jusqu'à un degré accru. On ne sait pas au juste jusqu'à quel point ces résultats sont
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en corrélation, mais on suppose que la gamme de température, permettant le durcissement, chevauche celle exigée pour effectuer la combustion spon- tanée, en particulier lorsque la durée totale de chauffage semble être l'un des facteurs entrant en jeu pour l'obtention d'une prise des filés très satisfaisante.
Le degré de durcissement est difficile à mesurer quantitati- vement, bien qu'il constitue un facteur très appréciable dans l'amélio- ration de la "main" du produit final. On peut obtenir des résultats quan- titatifs en traitant la bande de verre et en défaisant soigneusement le fil de trame sur une courte longueur de la bande, en suspendant ce fil de trame et en mesurant son extrémité libre pendante. Avec une bande non traitée, l'extrémité libre pendante sera plusieurs fois aussi grande que celle d'une bande traitée thermiquement, ce qui démontre le durcissement du fil de trame, en particulier aux bords de la bande.
Il est désirable qu'un tel durcissement soit porté au maximum et le présent procédé a révélé sa nette supériorité à ce sujet. Si le produit final doit avoir une "main" améliorée, on doit choisir la tempéra- ture du four en tenant compte de ce fait. Toutefois, en aucun cas, la tem- pérature du four ne doit être assez élevée ou bien la vitesse du tissu ne doit être assez lente pour que l'adhérence réelle des fils se produise à leurs intersections.
Dn peut obtenir d'heureux résultats avec un tissu de verre en utilisant des températures de four d'environ 593 à 760 C. Dans cette gam- me, la demanderesse préfère utiliser des températures de l'ordre de 607 à 718 C, dans la plupart des opérations destinées à donner tous les résul- tats améliorés mentionnés précédemment.
La vitesse du tissu de verre à travers la zone de chauffage n'est limitée que par le matériel de manutention, la longueur du four et les facteurs de contrôle. En pratique, la vitesse doit être telle que la zone à flamme de surface reste en position constante et reste, de pré- férence, à une distance appréciable au-dessous de l'extrémité de sortie de la zone de chauffage. La vitesse ne doit jamais être assez élevée pour que la flamme de surface ne se forme pas dans la zone de chauffage.
Un travail de recherche très important sur le présent procédé a révélé que l'on obtient les meilleurs résultats par la mise en corréla- tion de la longueur de passage à travers la zone de chauffage, du séjour dans la zone de chauffage, de la température régnant dans la zone de chauf- fage (par exemple, lorsqu'on la mesure environ aux deux-tiers du passage ascendant, par exemple par un thermo-couple 64 relié à un indicateur 65) et du résidu en pour cent de la matière organique (en poids calculé sur le poids du verre), cette corrélation en ce qui concerne le tissu de verre entrant sensiblement dans les limites de l'équation suivante : r 8,57 - 0.0227t + 0,0000116t2
L - 85,88 + 0,1533t - 0,0000932t2
T dans laquelle :
r = % de résidu, en poids = environ 0, 0 à 0,2% t = température C = environ 593 à 760 C.
T = temps en minutes entrant dans une gamme dans laquelle les valeurs données à titre d'exemple et finales sont les sui- vantes : à environ 593 C, T = environ 0,0584 à 10 min. à environ 649 C., T = environ 0,0383 à 3,33 min. à environ 705 C., T = environ 0,0283 à 1,67 min.
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à environ 760 C., T = environ 0,0208 à 1,0 min.
L = longueur de passage du tissu à travers la zone de chauffage, en mètres,
T, L et t doivent être suffisamment petits pour empêcher l'ad- hérence physique à chaud des fils de verre à leurs points d'intersection dans le tissu.
On constatera que la mise en oeuvre du procédé conformément à une telle équation donne des résultats satisfaisants. Dans la mise en pra- tique préférée, la demanderesse préfère limiter le fonctionnement à l'équa- tion qui précède, sous réserve que la pente dérivée en différentiant l'é- quation, soit inférieure à 0,02.
Ce n'est pas parce que l'on aura fixé un temps et une températu- re de traitement que l'on aura tenu compte de tous les facteurs entrant en jeu, en raison dela complexité des relations mutuelles des nombreuses variables.Toutefois, les exemples particuliers présentés en dernier lieu serviront de guide pour indiquer les modes de mise en oeuvre avec un four type .
Une relation mutuelle temps-température existe dans le traite- ment thermique en continu du tissu de verre. Afin d'obtenir des tissus ayant subi un traitement analogue, ayant une perte par combustion équivalente, ou une résistance à la rupture égale, ou bien une relaxation ou un recuit égal des fibres, on diminue la durée de traitement ou de passage à travers le four au fur et à mesure que la température augmente, dans la gamme de températures de 593 à 760 C. Par exemple, afin d'obtenir des tissus équi- valents en pourcentage de perte par combustion, dans un four de longueur unitaire,la durée de passage à travers le four à la température en cause variera approximativement comme suit :
EMI8.1
<tb> Température <SEP> en <SEP> C. <SEP> Temps <SEP> en <SEP> secondes.
<tb>
<tb>
<tb>
607 <SEP> 17 <SEP> à <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 621 <SEP> 8,5 <SEP> à <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 635 <SEP> 6,0 <SEP> à <SEP> 7,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 649 <SEP> 4,5 <SEP> à <SEP> 5,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 677 <SEP> 3,0 <SEP> à <SEP> 3,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 704 <SEP> 2,0 <SEP> à <SEP> 2,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 718 <SEP> 1,87 <SEP> à <SEP> 1,95
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 732 <SEP> 1,60 <SEP> à <SEP> 1,66
<tb>
Une autre façon détablir la relation consisterait à prendre l'augmentation de vitesse à travers un four de longueur unitaire, à des températures croissantes pour obtenir des tissus présentant une résistance à la rupture approximativement équivalente. Une relation type est la sui- vante :
EMI8.2
<tb> Vitesse <SEP> approximative <SEP> Temp. <SEP> en <SEP> C,
<tb>
<tb> en <SEP> m. <SEP> par <SEP> min.
<tb>
<tb>
2,735 <SEP> 649
<tb>
<tb> 3,345 <SEP> 677
<tb>
<tb> 4,255 <SEP> 704
<tb>
<tb> 5,170 <SEP> 732
<tb>
Le tissu de verre traité thermiquement sort de la zone de chauf- fage à une température élevée mais se refroidit rapidement dans la zone de refroidissement 25a représentant, par exemple, le trajet de déplacement du tissu dans l'air jusqu'au moment de son revêtement dans la zone de finis- sage 26.
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Dans la zone de finissage, il est désirable de revêtir le tissu d'un silicone ou d'une autre substance liquide. Cette opération est repré- sentée comme étant effectuée en déplaçant le tissu à travers une enceinte
68 d'un dispositif d'enduisage 69. Ce dispositif d'enduisage peut pulvéri- ser le silicone ou une autre substance liquide sur les faces opposées du tissu en cours de déplacement par des ajutages de pulvérisation appropriés
70 et 71, le tissu étant guidé lors de son déplacement par des rouleaux 72 avant de passer autour des cylindres ou tambours de séchage 28 et 29. Dans une variante, l'enduit peut être appliqué par un bac d'immersion, par exem- ple, du type que l'on va décrire ci-après.
Il est désirable que le tissu.de verre soit refroidi dans une certaine mesure avant que l'enduit soit appliqué et cette opération est ef- fectuée - est le passage du tissu à travers la zone de refroidissement
25a. Toutefois,il est désirable que l'enduit soit appliqué pendant que le tissu est encore à une température supérieure à la température ambiante et, de préférence, pendant que le tissu se trouve au-dessus du point d'ébul- lition de 1-'eau. Au fur et à mesure que le tissu se refroidit, il se pré- sente une nette tendance à l'adsorption de l'eau atmosphérique sur la sur- face du verre, ce qui tend à activer l'usure par frottement.
Le degré ou la quantité d'adsorption augmente avec l'abaissement de la température et atteint une quantité maximum à la température ambiante ou près de cette température, l'adsorption étant particulièrement prononcée à des tem- pératures inférieures au point d'ébullition de l'eau. Pour cette raison, il est désirable que le dispositif d'enduisage 69 soit relativement proche de l'extrémité de sortie du four 17 de manière que la matière d'enduisage puisse être pulvérisée ou appliquée d'une autre manière sur le tissu de verre pendant qu'il se trouve encore à des températures considérablement élevées. Cette relation mutuelle est également désirable parce qu'elle hâte le séchage ultérieur et parce qu'elle exige moins de chaleur externe dans la dernière opération de séchage.
De plus, la proximité du dispositif d'enduisage et du four réduit au minimum les opérations de manutention.
Il est souvent important que le tissu ne subisse pas une flexion supérieure à celle qui est nécessaire, avant que la couche de silicone soit appliquée.
Le silicone peut être n'importe lequel des nombreux silicones connus dans la t echnique et peut être appliqué sous forme d'une solution ou d'une émulsion, les émulsions aqueuses étant préférables. Le demande- resse peut utiliser n'importe quel silicone contenant un radical alkyl, aryl ou n'importe quel radical organique, sous la forme de fluides, d'hui- les, de gels, de caoutchoucs ou même de résines. On préfère le méthyl si- licone, appliqué sous forme d'une émulsion à 0,5 - 10%, une émulsion d'ap- proximativement 5% étant préférée.
La demanderesse a constaté que ce traitement au silicone donne au tissu une douceur ou "main" ou possibilité d'être drapé supplémentaires, de même qu'il lui confère une protection supplémentaire contre l'attrition spontanée et l'abrasion externe. Il rend le tissu répulsif vis-à-vis l'eau, ce qui est un facteur très désirable par le fait qu'il améliore la "lavabi- lité" et qu'il empêche un contact réel entre le verre et l'eau, contact qui augmenteraitl'abrasion.entre les filaments ou fibres.
La quantité d'émulsion de silicone ainsi appliquée est sans importance mais il est habituellement préférable d'appliquer une quantité sensiblement égale au poids du tissu de verre.
Lors de l'opération de séchage ultérieure,le tissu enduit est séché et chauffé à une température telle que le silicone réagisse avec la surface du verre,par exemple, à une température d'environ 232 à 371 C.
Pour savoir si ce traitement est adéquat, on effectue un essai qui consiste simplement à contrôler la répulsion du tissu de verre vis-à-vis de l'eau.
Si le traitement a été convenablement effectué, l'eau ne mouillera pas le tissu.
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Au cours du procédé, on a constaté, de manière inattendue, que les couleurs du tissu traité thermiquement peuvent être éclaircies en lavant le tissu, sans détruire sa répulsion vis-à-vis de l'eau. Par exemple, on peut laver le tissu traité au silicone dans la zone de finissage supplémen- taire 27 par l'utilisation d'un matériel ordinaire pour le lavage de tex- tiles. Même si le tissu enduit de silicone est lavé avec un détersif sul- f oné et blanchi avec de l'hypochlorite, le produit étant ensuite rincé et séché, il ne perdra pas sa répulsion vis-à-vis de l'eau. Ce traitement est particulièrement désirable si l'on produit un tissu à teintes claires ou un tissu blanchâtre et si l'on désire que le produit soit presque d'un blanc de neige.
On peut également utiliser le dispositif d'enduisage 69 pour appliquai* -autres enduits liquides. Par exemple, on peut appliquer dans l'enceinte 68, un complexe de chrome non saturé ou un silicone non saturé, soit par immersion, soit par pulvérisation, le tissu étant ensuite séché et traité à chaud à une température ne dépassant pas 204 C. Un tel tissu convient, par excellence, pour être utilisé comme renforcement pour les résines formant à basse pression des pellicules ainsi qu'on l'a mentionné p récédemment.
Au lieu de sécher le tissu sur les cylindres ou tambours 28 et 29, on peut effectuer le séchage dans un four approprié, en particulier si la matière d'enduisage comporte une base solvante.
Dans la zone de finissage complémentaire 27, on peut effectuer de nombreuses opérations supplémentaires. Par exemple, les opérations de séchage et de blanchiment mentionnées précédemment peuvent être effectuées dans cette zone ou divers autres enduisages ou couleurs peuvent être ainsi appliqués. Dans le matérial représenté, le tissu est amené à un bac d'im- m ersion 75 contenant une teinture ou un autre liquide, le tissu étant guidé par des rouleaux appropriés 76,77, 78, 79 et 80. Bien que l'on puisse appliquer au tissu certaines couleurs résistant à la chaleur, en même temps que l'on effectue le traitement au silicone, dans le dispositif d'enduisa- ge 69, il est habituellement préférable d'appliquer les couleurs dans une opération distincte, comme dans la zone de finissage supplémentaire 27.
On peut utiliser n'importe quels teintures ou pigments ayant une stabilité appropriée, à la lumière et ils peuvent être quelquefois appliqués avec une résine ou une matière formant une pellicule pour maintenir le pigment ou la teinture sur la surface de verre.
Le tissu sortant, d'une façon continue, du bac d'immersion 75 est, de préférence, séché de toute manière appropriée. Comme représenté, le tissu se déplace à travers un four de séchage 85 auquel la chaleur est fournie de toute fagon appropriée, par exemple par une unité de chauffage électrique 86. Le tissu se déplace ensuite entre les cylindres d'extrac- tion 30,précédemment décrits, avant d'être enroulé sur le tambour 31.
La continuité du procédé, depuis le traitement thermique en passant par n'importe laquelle ou toutes les opérations ultérieures, est particulièrement désirable non seulement en se plaçant du point de vue de la rapidité de fonctionnement, mais également en raison du fait que la manutention est réduite au minimum ainsi que l'accumulation de matières étrangères sur le tissu et sa détérioration, entre les opérations.
Les exemples suivants servirontà illustrer des modes de fonc- tionnement typiques : Exemple 1.
On traite un rouleau de tissu de verre, fait par un premier fa- briquant, n 162 - ayant une largeur de 1,115 (les caractéristiques de ce tissu étant : une épaisseur de 0,380 mm., un poids moyen de 0,340 gr. par fraction de surface de 0,836 m2, une armure carrée ou armure toile, cons- tituée par des fils 225-2/5 dans une contexture de 28 pour la chaîne et de
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16 pour la trame), dans un four vertical de traitement thermique de 1,80 m. de haut, à raison de 4560 m. par minute et à 648 C. La matière lorsqu'el- le quitte le four est de couleur blanche et présente une teneur en matiè- res volatiles ou perte par combustion de 0,06%.
Après le traitaient au si- licone, la main du tissu est grandement améliorée et il présente une résis- tance à la rupture de 65% de celle du tissu original.
Exemple 2.
On traite un rouleau de tissu, fait par un fabricant, n 138 - largeur 0,965 m. (les caractéristiques de ce tissu étant : une épaisseur de 0,177 mm., un poids moyen de 0,187 gr. par fraction de surface de
0,836 m2, une armure "pied de poule", constituée par des fils 450-2/2 dans une contexture de 64 pour la chaîne et de 60 pour la trame) dans un four vertional a traitement thermique de 1,80 m dé haut, à raison de 10,640 m. par minute à une température de 660 C. Le tissu, lorsqu'il quitte le four, est de couleur blanche. La teneur en résidu volatil du tissu avant le trai- tement au silicone est de 0,065%. La résistance à la rupture du tissu est comprise entre 60 et 70% de sa résistance initiale.
Après le traite- ment au silicone, la "main" du tissu est grandement améliorée et il pré- sente des caractéristiques de bon drapage et de non-froissage.
Exemple 3.
On traite un rouleau de tissu, fait par un second fabricant, type 128 - ayant une largeur de 0,965 m. (les caractéristiques de ce tis- su étant :une épaisseur de 0,177 mm., un poids moyen de 0,168 gr. par frac- tion de surface de : 0,836 m2, une armure carrée ou armure toile constituée par des fils 225-1/3 dans une contexture de 42 pour la chaîne et de 32 pour la trame) dans un four de traitement thermique de 1,80 m de haut, à raison de 2,430 m. par minute et à une température de 648 C. Le tissu, lorsqu'il quitte le four, est de couleur beige clair. On donne une couleur blanche au tissu, après application du traitement au silicone, par un lavage avec une solution d'alkyl aryl sulfonate et par blanchiment avec de l'hypochlo- r ite.
Le produit résultant est de couleur blanche et sa ."main" est grande- ment améliorée.
Exemple 4.
On traite un rouleau de tissu- ayant une armure carrée ou armure toile et uneépaisseur de 0,127 mm. dans un four d'une longueur de 0,304 m.
On maintient la température du four à 635 C. et on craite le tissu à une vitesse de 2,128 m. par minute. La matière traitée est de couleur blanche et le résidu est de 0,1%. Le tissu présente une résistance égale à 60% de sa résistance initiale.
Il est bien évident que le mode de réalisation préféré décrit ci-dessus et représenté sur le dessin annexé n'est donné qu'à titre indi- catif et non limitatif et que l'on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter pour cela de l'esprit et de la portée de l'invention.
REVENDICATIONS.
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