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La présente invention est relative au traite- ment thermique de filaments, fibres, fils, films et ma- tières en feuilles sous forme tissée ou non tissée, trie cotée ou autrement manufacturée et concerne, par exem- ple, la fixation de colorants sur la fibre par traite- ment thermique.
L'invention a pour objet des procédés et appa reils perfectionnés pour le traitement thermique de ces matières à l'état sec. Par l'expression "matières à l'état sec", on entend des filaments, fibres, films, matières en feuilles ou matières formées à partir de celles mentionnées ci-avant, qui sont sèches ou ont été séchées par le procéaé ou l'appareil décrit dans la de- mande de brevet belge n 422.881 ou autrement.
La nécessité de soumettre des filaments, fi- bres, fils,(feuilles et matières formées de ceux-ci à un traitement thermique se présente dans un grand nombre de procédés de fabrication. Ainsi, dans la fabrication et le finissage de tissus textiles, il est connu d'ap- pliquer un traitement thermique faisant partie ou consé cutif à la phase de teinture ou lors de l'application de résines dans les traitements pour améliorer la résistant ce au froissement, dans le but de fixer le colorant ou de durcir la résine.
Un traitement thermique est simi- lairement requis dans la fabrication d'un grand nombre de filaments, fibres, fils, films et feuilles, ainsi que de matières formées à l'aide de ceux-ci, dans le but de modifier les caractéristiques physiques ou chi- miques de la matière en traitement, par exemple, par durcissement, contraction, amolissement, prise et poly- mérisation. De même, dans le foulardage et l'impression
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de pigments, un traitement thermique constitue ordinai- rement une phase nécessaire du procédé.
Lors de la tein- ture du nylon ou au "térylène", le tissu ou, dans cer- tains cas, la fibre est amené à traverser un bain de foulardage, soit en continu, soit par lots, contenant un colorant dispersé, puis est séché, le colorant étant ensuite fixé par chauffage de la matière en traitement à une température d'environ 2000 C pendant une courte période. A titre d'autre exemple, dans la fabrication de tissus textiles résistant aux froissements, il est connu de sécher le tissu, puis del'imprégner à l'aide d'une solution ou dispersion aqueuse de résine, d'enle- ver ensuite l'humidité du tissu et de soumettre enfin le tissu séché à un traitement thermique, par cuisson à une température de l'ordre de 140 C.
Divers procédés et appareils ont été proposés pour effectuer un traitement thermique,.notamment la cuisson dans des fours chauds de type conventionnel ou dans des presses, le passage sur des cylindres chauds ou entre des rouleaux ou cylindres chauds, le traitement à l'aide de sources de chaleur rayonnante, d'air chauffé ou des liquides chauds et analogues.
Conformément à la présente invention, un fila- ment, fibre, fil, film ou feuille,"ou une matière formée à partir de ceux-ci est placé, à l'état sec, dans un , lit de particules solides chaudes et distinctes, le lit étant soumis à l'action d'un courant gazeux ascendant, les dimensions et le poids des particules, la vitesse et la nature du courant, de même que la disposition du filament, fibre, fil, film, feuille ou de la matière formée de ceux-ci étant choisies de façon que les forces excercées par le courant sur les particules soient suf- fisantes pour contre-balancer la force ae la pesanteur
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sur les particules libres et pour dilater le lit, de ma- nière 4 permettre un mouvement des particules, mais soient insuffisantes pour transformer le lit en un cou- rant uni-directionnel de particules en mouvement.
Le terme "solide" est utilisé dans le présent mémoire par opposition aux termes "liquide" et "gazeux", mais pas par opposition au,terme "creux".
La technique des lits fluidisants de particu- . les solides distinctes et l'utilisation de ces lits est connue, par exemple, dans les industries de crackage d'huiles et de mouture des farines, mais leur utilisa- tion dans l'industrie de crackage d'huiles n'a pas pour but le traitement thermique d'une matière solide dans un lit fluidité à l'aide d'une autre matière solide, mais a un but entièrement différent, à savoir celui d'amener des matières catalytiques finement divisées en contact intime à des températures élevées avec un courant en mouvement de vapeurs d'hydrocarbures. La fluidisation d'un lit de farine est utilisée en minoterie pour aider au transport et non dans le but de traiter thermiquement une matière solide à l'aide d'une autre matière solide.
Le procédé de traitement thermique suivant la présente invention n'est pas limité à des dimensions particulières de particules, ni à des matières parti- culières, ni même à un gaz ou mélange de gaz particulier), mais pour de nombreuses applications oh préfère utiliser des particules de sable siliceux et de l'air comme pha- ses solide et gazeuse du lit fluidisé ou fluidifié et une dimension particulaire convenable est celle dans la- quelle le diamètre global n'est pas inférieur à 100 mi- crons et pas supérieur à 200 microns. Des particules, qui présentent des propriétés lubrifiantes non abrasi- ves peuvent être avantageusement employées et réduiront
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l'usure de toutes surfaces de frottement immergées @@@@@ le lit fluidifié.
Les caractéristiques de la phase sc- lide, de la phase gazeuse ou des deux phases du lit ±lui- lifié peuvent être choisies, de façon que l'une et/ou l'autre d'entre elles participent à une réaction chimi- que avec la matière en traitement et/ou avec une substan ce appliquée à la matière, en plus de leur action, tout au moins partielle, en tant que milieu de transfert de chaleur.
La vitesse du gaz nécessaire pour fluidifier le lit est relativement faible en comparaison des vites- ses utilisées dans les installations de séchage à l'air chaud et, dans le cas d'air, cette vitesse est de l'or- dre de 0,5 à 2,0 pieds par seconde. La densité du sa- ble fluidifié correspond très sensiblement à celle de l'eau et la pression d'air nécessaire à la fluidifica- tion est par conséquent approximativement égale à une colonne pression de manomètre d'eau égale à la hauteur du lit.
Le courant gazeux ascendant peut être appliqué aux par- ticules de la phase solide du lit fluidifié par tous moyens convenables, mais une cloison en matière cérami- que poreuse contribue bien à assurer une résistance ré- partie uniformément sur le trajet du gaz et permet ainsi une fluidification sensiblement homogène des particules de la phase solide du lit fluidifié. L'espace occupé par le lit fluidifié peut être subdivisé à l'aide de grilles en fil métallique ou analogues, dans le but d'éliminer ou de réduire la turbulence. Des tissus à mailles ouvertes peuvent aussi, lorsqu'ils sont soumis au traitement et sont convenablement disposés, par exem- ple dans un plan sensiblement horizontal, servir à con- trlbuer à réduire similairement la turbulence.
Les films, feuilles et matières textiles à
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tissage serré$ ou autrement fabriqués doivent être dispo- sés dans le lit fluidifié dans un plan sensiblement ver- tical. La matière en traitement peut être amenée dans le lit et évacuée de celui-ci, de manière continue, par des joints étanches aux fluides, ou bien on peut prévoir des chicanes ou cloisons affectant une forme telle qu'el- les réduisent la vitesse du courant d'air entre la ma- tière en traitement et la cloison, jusqu'4 une valeur inférieure à celle capable de maintenir les particules à l'état fluidifié, tout au moins lorsqu'elle, quitte la cloison.
La matière en traitement peut être condui- te, ae manière continue,vers le bas à travers le lit autour d'un guide ou cylindre en matière céramique dis- posé au voisinage de la partie inférieure du lit, après quoi la matière en question est dirigée vers le haut à travers le lit, le guide ou cylindre en matière cérami- que étant, de préférence, alimenté intérieurement en air. de façon à contribuer à maintenir un état fluidifié au- dessus du guide ou cylindre en question.
Comme moyens pour conduire la matière en traitement à travers le lit, on peut citer des courroies, toiles ou feutres de sup- le @@@age ou port, ainsi que des paires de rouleaux d'entrainement ou bien d'autres moyens d'application de pression peu- vent être prévus, de façon que la pression et la chaleur, puissent être appliquées simultanément ou séquentielle- ment à la matière en traitement. Les moyens de guidage et d'avancement dans le lit peuvent également être com-' binés à des moyens ae tension.
Le lit fluiaifié peut être chauffé par.tous moyens convenables, mais on préfère aisposer les moyens- de chauffage aans le lit fluiaifié et, à cette fin, on' peut faire usage, par exemple, de tubes chauffés au gaz ou à la vapeur ou de dispositifs de chaufage à réststan-
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ce électrique.
Le traitement thermique dans un lit fluicifié, conformément à la présente invention, de tissus textiles qui ont été imprégnés ou foulardés à l'aide d'une li- queur de colorant ou d'une résine et ont été subséquem- ment séchés par le procédé ou dans l'appareil décrits et revendiqués dans la demande de brevet belge n 422.881, donne des résultats particulièrement bons. Ainsi, si un tissu textile en "Térylène" est teint selon un procé- dé connu, une durée de traitement de plusieurs heures peut être requise et un traitement par lots ou aisconti- nu est nécessaire.
Cette difficulté s'applique également, quoique à un degré moindre, aux tissus textiles consistant en nylon ou en acétate de cellulose ou aux tissus textiles contenant du nylon et de l'acétate de cellulose. Le procédé de traitement thermique conforme à la présente invention permet de réduire considérablement ces durées.
Le procédé et l'appareil suivant la présente invention peuvent être utilisés tant pour le passage continu que pour le passage discontinu ou par lots de la matière en traitement à travers le lit fluidifié. ,
Lorsqu'il est appliqué au traitement de tissus textiles résistant au froissement,le procédé suivant l'invention donne des tissus dans lesquels la résine est répartie de manière bien uniforme et dont la résistance au froissement est satisfaisante en particulier lorsque le tissu a été séché avant traitement thermique par le procédé décrit et revendiqué dans la demande de brevet belge n 422.881. La résine contenue dans le tissu trai- té possède également une résistance favorable au lavage ou nettoyage.
Le procédé de traitement thermique de fila-
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ments, fibres, fils, films et feuilles ainsi que de ma- tières formées à l'aide de ceux-ci peut, comme on l'a dit plus haut, être exécuté conformément à la présente invention, en combinaison avec le procédé de séchage dé- crit et revendiqué dans la demande de brevet belge n 422.881 et ces procédés combinés peuvent être exécutés simultanément ou l'un à la suite de l'autre, dans un ou plusieurs lits fluidifiés.
Le procédé de traitement thermique suivant l'invention sera décrit à présent de manière plus parti- culière, en se référant aux exemples suivants ou aux stades de traitement thermique y décrits.
EXEMPLE 1
On a fait passer un fil de nylon filé à traver un lit fluidifié de sable chauffé à 2480 C, à une vi- tesse telle que -le fil reste en contact avec le lit pen- dant un peu moins de 0,1 seconde. En examinant le fil chauffé, on a constaté qu'il présente encore de fins poils extérieurs, mais ceux-ci ont été rendus tellement fragiles par le traitement thermique qu'un mouvement de frottement doux les détache aisément.
EXEMPLE 2
Un fil à filament continu de Térylène a été chauffé pendant 10 secondes dans un lit fluidifié de'sa- ble chauffé à 235 C. -Ge fil a ensuite été comparé à la matière non traitée, par examen de leurs spectres de diffraction aux rayons X. On a constaté que le trai- tement thermique avait légèrement réduit l'orientation et avait notablement amélioré le degré de cristallisa- tion de la matière. Le traitement thermique avait éga- lement réauit le lustre de la matière.
Le traitement thermique ae certains tissus secs dams un lit fluidifié peut être utilisé pour confé-
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rer un degré très élevé de stabilité dimensionnelle en un temps remarquablement court. Parmi les matières qui répondent notoirement à un traitement de fixation ther- mique de ce genre, on peut cite les tissus ae Térylène, de nylon et de rayonne au triacétate de cellulose. Il est souvent considéré comme nécessaire de fixer un tel tissu par un traitement thermique à une température ex- cédant de quelque 20 à 30 C la température que le tissu est susceptible de rencontrer au cours de son utilisa- tion ultérieure.
EXEMPLE 3
Cet exemple est relatif à un traitement ther- mique de fixation d'un tissu à l'aide d'un lit fluidi- fié. Une pièce de tissu à filaments continus de Térylè- ,ne a été placés sur un cadre agencé de façon que le tissu soit assujetti le long de ses bords et aànsi mis dans l'impossibilité de subir une contraction. Le cadre sup- portant le tissu de Térylène a ensuite été maintenu pen- dant 10 secondes dans un lit fluidifié chauffé à 225 C.
Le tissu a ensuite été détaché du cadre et légèrement tendu à l'aide d'un poids de façon à pendre verticale- ment, âpre? quoi il a été placé dans un lit fluidifié chauffé une température moindre, soit à 195 C, pendant encore 10 secondes. Des mesures effectuées sur le tissu avant et après ce second traitement thermique ont révéla une contraction dans la chaîne de 0,25% et une contrac- tion dans la trame de 2,1%. La même matière, à laquelln seul le second traitement thermique a été appliqué, présentait une contraction dans la chaîne de 9,4% et une contraction dans la trame de 10,8%.
EXEMPLE 4
Dans cet exemple, un tissu à filament continu ae nylon a été examiné exactement ae la même façon que
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dans l'exemple 3 et, dans ce cas, la matière fixée ther miquement présentait une contraction dans la chaîne de 0,4% et une contraction dans la trame de 1,6%, alors que la matière non traitée avait une contraction dans la chaîne de 3,4% et une contraction dans la trame de
5,1%.
EXEMPLE 5
Une feuille de chaîne,provenant d'un faisceau d'une largeur de 10 pouces et contenant 800 fils à fi- . lament continu de Térylène, a été teinte dans des condi- tions très analogues à celles décrites dans l'exemple relatif au tissu composé de filés de Térylène (exemple 8). La feuille de chaîne a été foulardée avec une li- queur contenant 5% en poids du colorant dénommé"Duranol
Blue G 300" et 5% en volume de triéthanolamine dans de l'eau contenant 2 parties par 1000 ,de l'agent mouillant dénommé 'Terminal PP".
Après calandrage ou exprimage pour évacuer la liqueur en excès, on a fait passer la feuille à travers un lit fluidifié à 1950 C, à une vi- tesse telle que la durée de contact avec le lit soit de 10 secondes, le lit ayant d'abord pour effet de sécher la feuille, puis de la traiter thermiquement. La fouilla de chaîne a ensuite été traitée au savon et rincée, tout comme dans le cas du traitement de tissus. Finalement la feuille a été séchée dans un autre lit fluidifié à 150 C. On a constaté'que les fils avaient acquis une teinte homogène de nuance bleu foncé.
EXEMPLE 6
Un tissu de nylon à filament continu a été foulardé dans un bain de teinture contenant 5% en poids du colorant commercial connu sous la dénomination "Dura- nol Brilliant Violet BR 300" et 5% en volume de aiacé- tine , *Le restant étant constitué par ae l'eau contenant 2 parties par 1000 d'un agent mouillent connu- dans le
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commerce sous la dénomination "Dispersal VL". Après calandrage pour éliminer la liqueur en excès, on a fait passer le tissu dans un lit fluidifié de sable siliceux chauffé à 195 C à une vitesse telle que le tissu reste en contact avec le lit chauffé pendant 10 secondes, le lit ayant d'abord pour effet de sécher le tissu, puis de le traiter thermiquement.
Après traitement au savon et rinçage, la matière a finalement été séchée et on a constaté que le tissu avait acquis une teinte bleu fon- cé. La teinture était uniforme et la résistance au la- vage était également normale pour ce colorant particu- lier.
EXEMPLE 7
Un tissu en triacétate de cellulose à fila- ments continus a été foulardé dans un bain de teinture contenant 10 % en poids du colorant connu dans le com- merce sous la dénomination "Duranol Red X 3B 300" et 5 % en volume de glycérine, le restant étant constitué par de l'eau contenant 2 parties par 1000 d'un agent mouillant connu dans le commerce sous la dénomination "Perminal PP". Après exprimage pour éliminer la liqueur; en excès, le tissu a été amené à passer à travers un lit fluidifié de sable siliceux chauffé à 195 0 pendant 12 secondes. Pendant ce traitement, le tissu a d'abord été séché puis traité thermiquement. Après traitement au savon, rinçage et séchage de la manière décrite dans l'exemple 1, on a constaté que le tissu avait acquis une teinte rouge foncé uniforme.
EXEMPLE 8
Un tissu de Térylène filé a été teint dans ur lit fluidifié de sable siliceux à 190 C, pendant 11- @econdes, après foulardage avec une liqueur contenant % en poids du colorant connu dans le commerce sous
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l'appellation de "Duranol Blue G 300" et 5% en volume de triéthanolamine, le reste étant constitué par de l'eau contenant 2 parties par 1000 de l'agent mouillant dénommé "Terminal PP". On a constaté que le tissu était teint, de manière satisfaisante, en une nuance foncée.
Lors de la teinture du nylon, il parait plus aisé d'obtenir des conditions permettant une teinture plus uniforme lorsque le tissu est amené à entrer dans le lit fluidifié chauffé directement après avoir quitté les calandres et alors qu'il est encore humide (en d'au- tres termes, le lit fluidifié a pour effet de sécher d'abord le tissu avant d'être en mesure de fixer le co- lorant sur le tissu sec), mais pour le triacétate cel- lulosique et le Térylène (R.T.M.) un stade de séchage préliminaire à des températures modérées avant fixation finale dans le lit fluidifié à température élevée donne une faible différence, en ce qui concerne le ré'sultat final. Parmi d'autres colorants qui ont été utilisés avec succès sur le Térylène (R.
T.M.) et le triacétate cellulosique, on peut citer certains colorants de cuve.
Les additions à la liqueur de teinture de diacétine, de glycérine et de triéthanolamine, décrites dans les exem- ples donnés plus haut, tombent dans le cadre de l'inven- tion décrite dans la demande de brevet britannique n 13.255/55 de la demanderesse.
EXEMPLE 9
Un tissu en rayonne à la viscose filée a été foulardé dans un bain contenant 0,8 % en poids du colo- rant connu commercialement sous la dénomination "Heliza- rin Green B," 7,6 % en poids de "Helizarin Binder FD", 4% en poids de "Texapret C nue" 0,8 % en poids de"Tylose DK@" 4% en poids de "Condensol A" et 86,4% en poids d'eau. Après exprimage pour éliminer l'excès de liqueur
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le tiss été séché dans un four à 60-70 C et en@@ite traité pendant 20 secondes dans un lit fluidifié à 175 C. Le tissu résultant présentait une coloration homogène et possédait une résistance extrêmement bonne au frottement tant à l'état humide qu'à l'état sec.
On a constaté également qu'un chauffage plus prolongé dans le lit à une température moindre, notam- ment pendant 5 minutes à 1300 C, a donné un résultat qu'il n'était pas possible de distinguer par des moyens ordinaires du premier résultat. Il est également à noter qu'il s"est avéré possible d'exécuter le séchage et le traitement thermique dans le même lit fluidifié.
Dans ce cas, un traitement thermique pendant 25 secondes dans un lit fluidifié à 1750 C s'est avéré adéquat pour le séchage et la cuisson ou traitement thermique.
EXEMPLE 10
Cet exemple est relatif à un procédé dtimpres- sion de pigments. On a préparé de la manière usuelle une pâte contenant 12,5 grammes du colorant commercial dénommé "Acramin Red FFG" fortement concentré, 30 gram.(.
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mes drtAcramall FD", 200 gr. dftfAcrapoI)FDtt et 15 gr. d'"Acramin FD". Cette pâte a été ,amenée à un rouleau en cuivre gravé utilisé pour l'impression et sur lequel on a fait passer un tissu en rayonne à la viscose filée, comme dans n'importe quel procédé d'impression à la ma- chine classique. Après séchage à environ 70 C dans un four, le tissu a ététraitée thermiquement, pendant 25 se- condes, dans un lit fluidifié chauffé à 1750 C.
Comme dans le procédé de l'exemple 9, on a constaté ultérieu- rement qu'aucun avantage notait obtenu en prolongeant le chauffage dans un lit fluidifié port.3 à une tapera-
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tvre inférieure-,, et qu'il était également possible def-.
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fectuer le séchage et le traitement thermique en une seule opération, sans modifier grandement la durée né- cessaire du traitement thermique ou sans altérer la qua- lité excellente de la matière imprimée résultante.
EXEMPLE 11
Pour la préparation de tissus textiles'résis- tant au froissement, on commence par laver un tissu de rayonne à la viscose filée à l'aide d'un agent tel que celui connu dans le commerce sous la dénomination "Mer- vanase", après quoi le tissu est rincé, séché et immerge dans un mélange précondensé d'urée et de formaldéhyde similaire à ceux connus dans la technique. Le mélange précondensé a été préparé à l'aide de 100 gr. d'urée et 200 cc. de formaldéhyde neutralisée à l'aide d'ammo- niaque et après addition d'encore 9 ce. d'ammoniaque le mélange a été chauffé au reflux pendant 3 minutes.
Après un refroidissement rapide, on a ajouté de l'eau dontenant 71 ce. de phosphate ammonique dihydrogéné à 10% en poids, de manière à diluer le liquide jusqu'à un volume total de 915 cc.
Le tissu a été laissé dans le liquide susdécrit pendant environ 3 minutes, après quoi on l'a fait passer dans une calandre, de façon à éliminer la liqueur en excès, puis on l'a séché en le faisant passer pendant, 45 secondes à travers un lit fluidifié de sable maintenu à une température de 108 C. Le tissu imprégné de pré- condensat et séché a ensuite été traité à des tempéra- tures différentes et pendant des temps différents dans un lit fluidifié chauffé et, après lavage pendant 15 mi- nutes' à 50 C avec une solution contenant 0,2 % de savon et 0,1 % de cendre de soude, le tissu a été reséché et analysé en vue de déterminer sa teneur en résine.
Cette anylyse a été suivie d'un essai de lavage plus sévère à
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90 C pendant 5 minutes avec une solution contenant 0,5% de savon et 0,25 % de cendre de soude, après quoi on a procédé à nouveau à un séchage et à une analyse de la teneur en résine du tissu, en vue de déterminer la perte de résine due au lavage.
Après traitement thermique du tissu dans le lit fluidifié, pendant 4 minutes à 130 C et après lava- ge modéré de la manière décrite plus haut, on a constaté que le tissu contenait 11,0 % en poids de résine. Cette teneur en résine est tombée à 7,85 %, après le lavage sévère décrit plus haut.
Un traitement thermique pendant 40 secondes à 1650 C a donné similairement 11,05 % en poids de résine.
Après lavage dans les conditions sévères décrites plus haut, le pourcentage de résine est tombé à 9,28 % en poids. Par traitement thermique pendant 5 secondes à 175 C, on a obtenu un tissu titrant 11,87 % en poids de résine et ce pourcentage est tombé à 10,3 %.en poids après lavage vigoureux.
Un traitement thermique pendant 10 secondes à 175 C a donné un échantillon contenant 11,97 % en poid de résine, qui après lavage dans les conditions sévères évoquées plus haut contenait encore 10,4 % en poids.
EXEMPLE 12
On a constaté également qu'après trempage d'un tissu dans le mélange précondensé, de la manière déjà décrite, et après exprimage de la liqueur en excès, le séchage et le traitement thermique peuvent s'exécuter en une seule opération. Les résultats suivants ont été obtenus avec un précondensat analogue à celui décrit dans l'exemple 13, si ce n'est qu'on a remplacé les 71 ce de phosphate ammonique dihydrogéné par 47,5 ce d'aci- de tartrqiue à 10.
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Après séchage et traitement thermique dans un lit fluidifié de sable siliceux, pendant 105 secondes, à une température de 1300 C, la teneur en résine du tis- su était de 11,92 % en poids et après lavage ce pourcen- tage est tombé à 9,43 % en poids.
Après séchage et traitement thermique pendant 24 secondes, à 165 C, les teneurs en résine avant et après séchage étaient respectivement de 12,84 et 10,92% en poids.
Après séchage et traitement thermique pendant 12 secondes, à 1750 C, les teneurs en résine avant et après lavage étaient respectivement de 13,1 et 11,3 % en poids.
Des échantillons du tissu fini ont été stockés dans une pièce conditionnée (température : 70 F.; humi- dité relative : 65%) pendant au moins une semaine, avant que des mesures d'ouverture de pli aient été faites.
Des pièces rectangulaires (1 pouce x 2 pouces) ont en- suite été découpées de ces échantillons, tant dans la direction de la chaîne que dans celle de la trame. Ces pièces ont ensuite été pliées en amenant leurs côtés courts l'un contre.l'autre. Le pli a été placé sous le centre d'un poids de 2 kgr. et est resté dans cette po- siticn pendant 2 minutes. La pièce a ensuite été reti- rée de cette position et le pli a été placé sur un fil métallique monté au-dessus d'une échelle graduée à mi- roir.
Après avoir laissé la pièce se relâcher sur le fil métallique pendant 3 minutes, on a lu sur l'échelle graduée la position des bords de la pièce ,et cu a calcu- lé l'angle d'ouverture du pli, en effectuant la diffé- rence entre ces lectures. L'angle obtenu a été comparé à des mesures similaires effectuées sur des échantillons du tissât non traité. Les angles en question étaient
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constamment bons dans le cas d'un tissu séché séparément et traité thermiquement à 165 C, pendant 40 secondes.
Alors que les angles originaux d'ouverture de pli pour la chaîne et pour la trame, après pressage et relâche- ment selon le procédé décrit plus haut étaient respective ment de 51 et 40 , ces angles atteignaient après trai- tement respectivement 62 et 58 . De même, dans les cas où le séchage et le traitement thermique avaient été effectués en une seule opération à 165 C, pendant 24 secondes, alors que les angles d'ouverture de pli pour la chaîne et pour la trame du tissu originel étaient respectivement de 51 et 47 , les angles obtenus avec la matière traitée étaient de 60 et 56 respectivement pour la chaîne et la trame.
EXEMPLE 13
Dans cet exemple, relatif à la préparation d'un tissu hydro@uge ou imperméable à l'eau obtenu en utilisant des silicones, un tissu de rayonne à l'acétate a été imprégné à l'aide d'une solution contenant 9 % en volume de "Drisil 148" et 1,8 % en volume d'"Accele- rator L-16" et, après exprimage pour éliminer la liqueur en excès, le tissu a été séché pendant 20 secondes à
1080 C, puis traité pendant 1 minute à 175 C dans un lit fluidifié chauffé.
Le tissu préparé de cette manière possédait un caractère fortement hydrofuge. 11 a été établi que le séchage et le traitement thermique pou- vaient également se faire en une seule opération, sans qu'apparaisse une diminution notable du caractère hydro- fuge ou imperméable du tissu produit et un traitement thermique d'une durée de 1 minute dans un lit fluidifié à 175 C s'est révélé adéquat aux deux fins en question.
EXEMPLE 14
Dans un autre exemple de préparation d'un tis-
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su 'hydrouge ou imperméable à l'eau, une étoffe,de gabardine à la viscose a d'abord été imprégnée à l'aide d'une solution contenant comme ingrédient essentiel du chlorure de stéaramidométhyl pyridinium selon la formu- le suivante, 5 % en poids de "Velan PF" en poudre, 5% en poids par volume d'esprits méthylés industriels et 1,5 % en poids d'acétate de sodium dans de l'eau. Après élimination par exprimage de l'excès de liqueur d'impré- gnation, le tissu a été séché dans un bain fluidifié chauffé pendant 2 minutes à 105 0, après quoi il a été traité pendant 30 secondes dans un bain fluidifié chauf- fé à 1750 C.
La matière produite possédait d'excellen- tes propriétés hydrofuges et on a constaté qu'un produit similaire pouvait être obtenu en exécutant le séchage et le traitement thermique en une seule opération dans un lit fluidifié chauffé à 1750 C et pendant 40 secon- des.
Il est à noter que les désignations commer- ciales des colorants et autres produits mentionnés dans les exemples précédents pont celles couramment en usage en Grande-Bretagne.
"L'appareillage à utiliser pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans le présent mémoire peut être du type représenté sur les dessins ci-annexés et peut comporter, conformément à la présente invention, des chicanes ou cloisons pour réduire les effets de troubles de surface localisés, comme décrit ci-après.
Dans les dessins : - la figure 1 est une vue en élévation sché- r'atique de la machine montrant spécialement l'agence- ment des rouleaux ou cylindres; - la figure 2 est une vue en élévation sché- matique du côté opposé, montrant les commandes de rou-
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leaux ou cylindres; - la figure 3 est une vue en élévation complè- te correspondant à la figure 1; - la figure 4 est une vue en bout de la gauche de la figure 3 ; - la figur 5 est une vue en bout de droite de la figure 3 ; - la figure 6 est une coupe détaillée de l'ex- trémité d'un rouleau ou cylindre en matière céramique utilisé dans la machine ; - la figure 7 est une vue en plan correspon- dant à la figure 3, et - la figure 8 est une vue en plan des dispo- sitifs d'alimentation en air.
La machine est construite autour d'un châssis en fer-cornière 11 et comprend essentiellement un cer- tain nombre de rouleaux ou cylindrés pour le transport de tissu et un certain nombre de bains ou récipients à travers lesquels le tissu est transporté.
A la figure 1, le tissu 12 entre dans la ma- chine à l'extrémité de gauche et passe d'abord sur un petit rouleau de guidage 13 en acier inoxydable, puis est dirigé vers le bas de manière à entrer dans un bain de teinture 14, en passant sous un rouleau 15 en acier inoxydable monté dans le bain.
Le tissu sort alors du bain de teinture 14 et est amené vers le haut 4 un niveau supérieur où il passe sur un rouleau de guidage 16 en acier inoxydable, puis entre une paire de rouleaux d'exprimage 17, 18, le rou- leau supérieur 17 présentant une surface caoutchoutée, tandis que le rouleau inférieur 18 est en acier inoxyda- ble. Le tissu passe ensuite sur un rouleau de guidage
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en caoutchouc 19, avant d'être amené, en suivant un tra- jet dirigé verticalement vers le bas, dans un lit flui- difié 20 dans un récipient 21.
Après avoir passé sous un rouleau 22 en matière céramique (qui sera décrit plus loin), le tissu est dirigé vers le haut, en passant sur une tige d'agitation 24 de section carrée, après quoi le tissu est amené à un niveau encore plus élevé.
A ce niveau, le tissu passe sur un rouleau
25 en verre, puis vers le bas sur un rouleau lesté 26 en acier inoxydable, pour remonter à nouveau et passer sur un second rouleau en verre 27. Après cela, le tissu suit à nouveau un trajet descendant en passant derrière un rouleau de guidage 28 en acier inoxydable disposé au oisinage de la partie supérieure d'un bain de savonnage 29. Dans ce bain, le tissu est contraint de parcourir une double course, en passant autour de rouleaux infé- rieurs 30, 31 en acier inoxydable et autour d'un rouleau supérieur 32 également en acier inoxydable. Le tissu sort finalement du bain 29 vers le haut et est ramené à un niveau élevé.
A ce niveau, le tissu passe sur un rouleau 33 de forme cylindrique en acier inoxydable, entre une se- conde paire de rouleaux d'exprimage 34, 35, similaires aux rouleaux 17, 18,et sur un bouleau de guidage 36 en verre, pour être amené ensuite vers le bas dans un bain de rinçage 37. Vers le fond de ce bain de rinçage 37, le tissu passe sur un grand rouleau 38 en acier inoxy- dable, avant d'être ramené vers le haut, de nouveau au niveau élevé en question, où il passe sur un rouleau de guidage en verre 39.
A ce niveau, le tissu'passe entre une troisiè- me paire de rouleaux d'exprimage 40, 41 (similaires aux rouleaux 17, 18), après quoi il passe sur un rouleau de
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guidage en verre 42 et est amené vers le bas dans un second lit fluidifié 43 contenu dans un récipient 44.
Après avoir passé sous un rouleau en matière céramique 45 similaire au rouleau 22, le tissu est guidé vers le haut, en passant sur une tige d'agitation 46 de section carrée, puis sur un rouleau de guidage final 47, après quoi il sort de la machine en passant entre une quatriè- me paire de rouleaux d'exprimage 48, 49.
Les commandes des rouleaux entraînés seront à présent décrits en référence à la figure 2.
Toutes les commandes sont transmises par chat- nes et roues à chaînes et trois moteurs sont utilisés.
Le premier moteur 50 est disposé en.dehors du châssis 11 d'un c8té de la machine et entraîne, par l'intermédiaire d'une boite de transmissions à angle droit 51, une roue à chaîne 52, tandis qu'une chaîne 53 transmet la commande à une roue à chaîne 54 prévue à il 'extrémité du rouleau d'exprimage inférieur 18.
Une seconde roue à chaîne 55 portée par ce rouleau 18 trans- met la commande, par l'entremise d'une autre chaîne 56, . à une paire de pignons de renversement 57, 58 et le rou- leau en matière céramique 22 est à,son tour entraîné par ceux-ci, par une chaîne 59, qui passe autour d'une roue à chaîne 60 prévue à une extrémité de l'arbre du rouleau en matière céramique, qui fait saillie hors du récipient 21 contenant le lit fluidifié 20 et traverse un palier spécial, qui sera décrit plus loin. Une troi- sième roue à chaîne 55a transmet la commande par la chaîne 55b à une roue à chaîne 55c prévue à l'extrémité du rouleau 19.
Le second moteur 61 est monté sur la partie supérieure du châssis 11 près de l'extrémité de sortie et entraîne directement, par l'entremise d'une roue à chaîne 62, une chaîne 63, tandis que la roue 4 chaine
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64 entraîne la tige carrée 46. La commande de l'autre tige carrée 24 est également dérivée du moteur 61, cette commande étant transmise par une autre roue à chaîne
64a prévue à l'extrémité de la tige carrée 46, par une chaîne 65 et une roue à chaîne 66. Le brin supérieur de la chaîne 65 passe sur une roue à chaîne tendeuse 94.
Un troisième moteur 67 monté dans le châssis 11 à l'extrémité extérieure sert à entraîner les rou- leaux entraînés restants. Ce troisième moteur porte deux roues à chaîne sur son arbre. Là première roue à chaîne 68 transmet la commande vers le haut à l'aide d'une chaîne 69, qui passe sur une roue à chaîne 70 prévue à l'extrémité du rouleau d'exprimage inférieur 49. La seconde roue à chaîne 71 transmet la commande au rouleau en matière céramique 45, au rouleau 38, aux rouleaux d'exprimage inférieurs 35, 41, et aux rouleaux '30, 31.
Une chaîne 72 passe sur la roue à chaîne 71, ainsi que sur des roues à chaîne tendeuses 73, 73a, avant d'entraîner la roue à chaîne 74 (pour le rouleau 45 en matière céramique), la roue à chaîne 75 (pour le rouleau d'exprimage inférieur 41), et la roue à chaîne 76 (pour le rouleau d'exprimage inférieur 35). Une au- tre roue à chaîne 77 associée au rouleau 45 en matière céramique transmet la commande par une chaîne 78 à une roue à chaîne $0 prévue à l'extrémité de l'arbre du rou- leau 30, et une autre courte chaîne 79'passe autour d'une autre roue à chaîne 80a portée par cet arbre et sur une roue à chaîne 80b portée par l'arbre du rouleau 31, de manière à entraîner ce dernier.
D'une autre roue à chaîne 77a associée au rouleau 45 en matière céramique, une commande est transmise par une chaîne 82 à une roue à chaîne 81 portée par l'arbre du rouleau 38.
Nombre de détails de construction sont repré-
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sentés plus complètement aux figures 3 à 8 des dessins ci-annexés.
Les paires de rouleaux d'exprimage ainsi que les rouleaux de guidage qui y sont éventuellement asso- ciés sont supportés dans des châssis appropriés.
Les rouleaux d'exprimage 17, 18 et les rouleau?' de guidage 16,19 sont supportés par un châssis 83, ce dernier comportant des.moyens de réglage 84, grâce aux- quels la position du rouleau d'exprimage 17 et, par con- séquent, la pression d'exprimage peuvent être modifiéss selon les besoins.
Les rouleaux d'exprimage 34, 35 et les rouleau/ de guidage 33,36 sont similairement supportés par un châssis 85 équipé de moyens de réglage 86. Les rou- leaux d'exprimage 40, 41 et les rouleaux de guidage 39,
42 sont supportés dans un châssis 87 équipé de moyens de réglage 88. Enfin, les rouleaux d'exprimage 48, 49 sont montés dans un châssis 89 également équipé de moyens de réglage 90.
Les rouleaux 25, 27 sont tourillonnés dans des consoles en forme de Y 91 de chaque côté de la ma- chine et le rouleau 26 est tourillonné dans des bras 92 articulés au côté correspondant du châssis 11 à un élé- ment vertical 93. La tige carrée 24 est également tou- rillonnée dans les consoles en Y 91, aux extrémités in- férieures de celles-ci.
Une petite console latérale 95 supporte la roue à chaîne 94 et de plus grandes consoles latérales
96 supportent la tige carrée 46 et le rouleau 47.
Les lits fluidifiés 20,43 se composent de sable siliceux finement divisé, qui peut être chauffé tout en étant fluidifié. La fluidification est obtenue
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en soufflant de l'air vers le haut à travers la masse de sable, tandis que le chauffage de celui-ci est réali- sé à l'aide de dispositifs de chauffage prévus dans le ' lit.
Les agencements servant à alimenter les lits en air sous pression sont illustrés plus particulièremen aux figures 6 et 8, bien que les parties soient repré- sentées entièrement aux figures 3, 4, 5 et 7.
Une conduite principale 97 amène de l'air à un raccord en T 98 reliant la conduite d'alimentation , principale 97, d'une part, à une conduite d'alimenta- tion 99 servant à amener de l'air à la base du réci- pient 44 contenant le lit fluidifié et, d'autre part, à un raccord à cinq voies 100, qui relie la conduite 97 à chacun des paliers, dans lesquels tourne le rouleau
22 en matière céramique, et à l'intérieur de ce rouleau par des conduites d'air 101a, 101b et 102 respective= ment, ainsi qu'à une conduite d'air auxiliaire 103.
Cette dernière conduite est reliée à un raccord à qua- tre voies 104, qui amène de l'air à chacun des paliers, dans lesquels tourne le rouleau en matière céramique 45, et à l'intérieur du rouleau 45 par des conduites 105a,
105b et 106 respectivement. Des raccords comportant des soupapes et des soupapes d'arrêt'107, 108 sont prévues dans les conduites 99 et 103 respectivement.
Dans chaque lit fluidifié, la partie inférieu- re est séparée du compartiment proprement dit du lit par une cloison 109, 110 en matière céramique (figure
1), par laquelle l'air est distribué uniformément au lit de sable.
Grâce aux rouleaux 22, 45 en matière cérami- que, la partie du lit, qui est protégée contre le cou- rant d'air principal par le tissu 12, peut être fluidi-
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fiée. L'air (figure 6) est amené à l'intérieur du rou- leau par la conduite d'air correspondante 102, 106 et, en passant à travers la périphérie du rouleau, a pour effet de fluidifier effectivement cette partie du lit.
Il s'est avéré souhaitable de prévoir un joint étanche à l'air pour les paliers des rouleaux 22, 45 en matière céramique (figure 6). L'extrémité de chaque rouleau est supportée par un palier en une pièce 111 et entre ce palier et la paroi du récipient est disposée une rondelle d'étanchéité en cuir ou analogue, de l'air sous pression étant admis entre le palier 111 et la ron- delle 112. La rondelle 112 agit comme organe de ferme- ture, mais le courant d'air, qui se produit, si la ron- delle 112 se levait, empêche efficacement l'échappement de able dans le palier.
Dans le récipient 21 à lit fluidifié sont dis- posés des éléments de chauffage électriques 113 comman- dés par un thermostat 23 et actionnés par des commuta- teurs 114. Dans le récipient 44, on prévoit également des éléments de chauffage 115, qui peuvent aussi être commandés thermostatiquement et sont actionnés par des commutateurs 116. Des cloisons ou chicanes ]le,, 119 (qui peuvent être réglables en hauteur) sont prévuedans les récipients contenant les lits fluidifiés, de manière à réduire ou à éliminer les effets des dérangements de surface localisés dans la masse de sable.
Des éléments de chauffage 117 sont également prévus dans le récipient 29.
Lorsqu'ils sont utilisés pour la mise en oeu- vre du procédé faisant l'objet de l'exemple 6 donné plus haut, les compartiments 21, 44 sont remplis jusqu'à, uns hauteur appropriée (la hauteur du lit être @tilisee
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pour changer le temps que le tissu passe dans le lit) à l'aide de sable siliceux, qui a été préalablement lavé en vue d'en éliminer les fines, les diamètres glo- baux des particules étant compris etre 100 et 200 mi- crons.
L'extrémité antérieure de l'étoffe à teindre est amenée dans le système de rouleaux de la machine, de la manière décrite précédemment et les récipients 14, 21, 29, 37 et 44 sont remplis à l'aidé des matières requises, avant que les dispositifs de fluidification et de chauffage soient mis en marche. La chaleur peut être contrôlée thermostatiquement, de façon que les tem- pératures désirées puissent être maintenues.
La vitesse et la nature des courants d'air passant à travers les cloisons 109, 110 et les rouleaux 22, 45 sont telles que la force exercée par le courant soit suffisante pour contre-balancer la force de la pesanteur agissant sur les particules libres et pour dilater le lit, de façon à permettre aux particules de se mouvoir, cette force étant cependant insuffisante pour convertir le! lit en un courant de particules. La pression de l'air requise pour la fluidification est approximativement équivalente à une pression d'eau égale à la profondeur du lit.
Les. tiges carrées 24, 46, qui sont animées'' d'un mouvement de rotation, servent à agiter le tissu quittant les lits respectifs et à déloger les particules de sable, qui peuvent y adhérer, de façon que ces parti- cules retombent dans le lit.
Les détails de la machine décrite peuvent évi- demment être modifiés de façon mineure, si on le désire.
Par ailleurs, des perfectionnements peuvent y être appor tés. Ainsi, les moteur, de commande des rouleaux sont, de préférence, des moteurs à vitesse variable. Par ail-
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leurs, des grilles en fil métallique ou analogues peu- vent être prévues dans les lits, dans le but de réduire la turbulence.
REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement thermique, dans lequel un filament, fibre, fil, film ou feuille ou une matiè- re formée à partir de ceux-ci est placé, à l'état sec, dans un lit de particules solides chaudes et distinctes, le lit étant soumis à l'action d'un courant gazeux as- cendant, les dimensions et le poids des particules, la vitesse et la nature du courant, de même que la disposi- tion du filament, fibre, fil, film, feuille ou de la matière formée de ceux-ci étant choisies de façon que les forces excercées par le courant sur les partinules soient suffisantes pour contre-balancer la force de la pesanteur sur les particules libres et pour dilater le lit, de manière à permettre un mouvement des particu- les,
mais soient insuffisantes pour transformer le lit en un courant uni-directionnel de particules en mouve- ment.