BE559861A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne le traitement de filaments, de fibres, de fils, de films et de matières en feuille à l'état non tissé ou tissé, tricoté ou similaire- ment manufacturé. 



   On a décrit dans les brevets belges n 538.046 du 10.5.55,   n 542.745   du 12.11.55, n 547.539   du 4.5.56   et n 555.057 du 16.2.57 le traitement de filaments, de fi- bres, de fils, de films et de matières en feuille à l'état ,non tissé ou tissé, tricoté ou similairement manufacturé (appelés ci-après "matière en traitement") dans un lit de particules solides distinctes, tout en soumettant le lit à l'action d'un courant gazeux ascendant, les dimensions et le poids des particules, la vitesse et la nature du courant, ainsi que la disposition de la matière en traite- ment étant choisies de façon que les forces exercées par le courant sur les particules soient suffisantes pour con- tre balancer la force de la pesanteur agissant sur les par.

   ticules libres et pour dilater le lit de façon à permettre aux particules de se mouvoir, mais soient insuffisantes pour convertir tout le lit en un courant unidirectionnel de particules. Ledit mouvement des particules dans le lit peut être fournit ou peut consister en un mouvement analogue à un mouvement de convection ou de circulation dans un liquide, c'est-à-dire qu'un mouvement ascendant localisé des particules peut se produire dans une zone ou dans des zones du lit, par exemple dans des zones adjacen- tes à la matière en traitement, tandis qu'un mouvement descendant localisé des particules peut se produire dans une autre zone ou dans d'autres zones du lit, ces mouve- ments localisés pouvant varier en position et/ou en direc- tion, mais,

  le courant ne pouvant pas être tel qu'il   substi   tue à ces mouvements fortuits de convection ou de   cire@la-   

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 tion un courant unidirectionnel des particules de tout le lit. Un lit de particules solides distinctes soumis à l'action d'un tel courant gazeux ascendant et dilaté par ce courant de la manière décrite plus haut est désigné dans la suite du présent mémoire sous l'appellation de "lit fluidifié". 



   On a constaté que lorsqu'on ait passer la ma- tière en traitement à travers un tel lit fluidifié, elle est soumise à des sollicitations mécaniques considérables induites, suppose-t-on, par des masses de particules mises en mouvement par le gaz de fluidification et par des dif- férences de densité dans différentes zones du lit. La pré- sente invention a pour objet de réduire ces sollicitations à un minimum et de réduire autant que possible la tension appliquée à la matière en traitement, lorsqu'elle traver- se le lit. 



   Conformément à la présente invention, un procé- dé de traitement d'un filament, d'une fibre, d'un fil, d'un film ou d'une matière en feuille à l'état non tissé ou tissé, tricoté ou similairement manufacturé, par amenée de ces matières dans un lit fluidifié tel que défini plus haut est caractérisé par le fait que lion prévoit dans le lit fluidifié des moyens commandant le mouvement des parti. cules disposés au voisinage de la matière en traitement, lesdits moyens empêchant le mouvement horizontal ou sen- siblement horizontal de masses de particules vers et à partir de ladite matière, tout en permettant au mouvement de convection ou de circulation des particules de se pour- suivre entre des zones adjacentes à la matière en traite- ment et d'autres parties du lit fluidifié.

   En contrôlant ainsi le mouvement des particules dans le lit fluidifié, les sollicitations mécaniques induites comme indiqué plus haut peuvent être considérablement réduites, tout en rédui 

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 sant, de manière correspondante, la tension dans la matiè- re en traitement. Cette.réduction de tension est   particu.   lièrement importante dans le cas de matières délicates, telles que certains tissus textiles. 



   Le traitement auquel la matière se trouvant dans le lit fluidifié est soumise peut être simplement mécani- que, mais plus fréquemment ce lit fluidifié sera utilisé pour extraire de la chaleur ou en fournir à la matière en traitement. Le lit fluidifié ou le gaz qui y est fourni peut aussi être utilisé pour un traitement de teinture, un traitement thermique ou des procédés chimiques. 



   La matière à traiter peut être tirée de manière continue à travers le lit fluidifié ou bien on peut l'y faire passer de manière intermittente. Le sens de passage peut être périodiquement renversé. 



   Les particules du lit sont, de préférence, des particules de verre solides de forme sphérique ou sensi- blement' sphérique (bien que des formes autres que la forma sphérique ne soient pas exclues), par exemple des perles de dimensions et densité sensiblement uniformes et d'un diamètre compris entre 100 et 1000 microns. Par l'expres- sion "sensiblement uniforme't on entend que le diamètre des particules reste dans un intervalle de 300 microns. En pratique, on préfère que les particules du lit aient des diamètres compris entre 400 et 700 microns. 



   Dans une forme d'exécution préférée de l'inven- tion, on fait passer la matière à traiter à travers le lit dans un plan sensiblement vertical, tandis que les moyens pour contrôler ou commander le mouvement des parti- cules comportent ou sont constitués par des éléments anale' gues à des jalousies disposées en deux séries formant des colonnes verticales, une colonne étant disposée de chaque côté du trajet suivi par la matière en traitement et au 

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 voisinage de ce trajet.

   Dans cette forme d'exécution, la matière, en traitement peut être amenée dans le lit flui- difié par le procédé décrit dans la demande de brevet belge n  442.085 déposée le 5 août 1957, ou bien la matiè- re en traitement peut entrer dans le lit et quitter celui- ci par des ouvertures pratiquées dans les côtés du lit, qui sont obturés par un dispositif d'étanchéité ou   d'obtu-   ration approprié. 



   Les moyens de contrôle du mouvement des particu- les peuvent affecter de nombreuses formes sans sortir du cadre de la présente invention. 



   Ainsi, au lieu des éléments en forme de jalou- sies mentionnés dans le paragraphe précédent, les moyens de contrôle en question peuvent se présenter sous   d'autres   formes géométriques ou être autrement agencées au voisina- ge de la matière et ces moyens (tout comme ceux en forme de jalousies) peuvent faire partie du dispositif servant à transférer de la chaleur aux particules ou à partir de celles-ci dans le lit fluidifié.

   La demanderesse a consta. té que les moyens de contrôle du mouvement des particules les plus avantageux sont ceux qui tendent à briser les masses de particules se déplaçant vers la matière en trai- tement et qui tendent à dévier le mouvement des particu- les adjacentes à la matière ou se déplaçant vers celle-ci du plan horizontal ou sensiblement horizontal à un plan incliné vers l'intérieur vers la matière en traitement. 



  Les éléments analogues à des jalousies inclinés de cette ma- nière et disposés l'un eu-dessus de l'autre en colonnes verticales sont particulièrement efficaces. Ces éléments analogues à des jalousies peuvent être creux et peuvent aus- si faire partie des moyens ou dispositifs de transfert de chaleur. L'angle d'inclinaison des   éléments   formant jalou- sies peut être réglable, si on le désire. 

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   Dans le cas de lits fluidifiés, dans lesquels la matière à traiter doit passer alternativement dans un sens puis dans l'autre en direction verticale à travers le lit, l'élément en forme de jalousies à inclinaison angu- laire fixe peut ne pas être aussi efficace que des jalou- sies réglables. 



   Des lits dans lesquels la matière en traitement passe, en direction verticale, vers le bas, sont particu- lièrement avantageux, lorsque le but du traitement est de fixer un colorant sur un tissu textile, car dans ce cas le colorant peut être fixé avant que le tissu soit amené en contact avec des saillies métalliques, tels que des éléments d'obturation ou de positionnement du tissu dans le lit. 



   L'invention concerne également un appareil pour. l'exécution   drocédé   susdécrit et comprenant un récipient destiné à contenir un lit de particules solides distinc-   tes.lorsqu'elles   sont à l'état non fluidifié et lorsqu'el- les sont à l'état fluidifié, le diamètre moyen des parti- cules n'étant pas inférieur à 100 microns et n'excédant, de préférence, pas 1000 microns, des moyens pour appliquer un courant gazeux ascendant audit récipient dans le but d'y former un lit fluidifié, des moyens pour conduire une matière à traiter à travers le lit fluidifié et des moyens de contrôle du mouvement des particules prévues au voisinage du trajet de la matière en traitement et capa- bles d'empêcher le mouvement horizontal ou sensiblement horizontal de masses de particules vers ou à partir dudit trajet,

   tout en permettant un mouvement de convection ou de circulation des particules entre des zones adjacentes audit trajet et d'autres parties du lit fluidifié, lorsque l'appareil est en service.' Les moyens de contrôle du mouvement des particules sont, de préférence, constitués 

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 par une série d'éléments analogues à des jalousies dispo- sés en une colonne verticale de chaque côté du trajet emprunté par la matière et le récipient est conforme à celui décrit et revendiqué dans la demande de brevet belge déposée le 6   août .   1957 sous le n  442,085, 
L'appareil peut comporter des moyens pour trans- férer de la chaleur aux particules ou à partir de celles- ci dans le lit fluidifié,

   lorsque l'appareil doit être utilisé pour un traitement thermique et les moyens de con- trôle du mouvement des particules peuvent faire partie des moyens dé transfert de la chaleur. 



   L'appareil suivant la présente invention peut être combiné avec le dispositif tendeur faisant partie de l'appareil décrit et revendiqué dans le brevet belge n    535.057   du 16 février 1957. 



   L'invention sera décrite à présent en détails, à titre d'exemple, en référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine à lit fluidifié pour le traitement d'un tissu textile, certaines parties de la machine étant arrachées pour montrer plus clairement sa structure interne; - la figure 2 montre schématiquement, en éléva- tion latérale, l'agencement des parties internes et l'ac- tion de l'air de fluidification, et - la figure 3 est une vue de détail montrant une variante d'agencement. 



   A la figure 1, on voit qu'un récipient 11 pour le lit est supporté en position verticale par un châssis approprié 12. La longueur du récipient est adéquate pour s'adapter au tissu le plus large à traiter, tandis que sa largeur est adéquate pour le placement de moyens de chauffage suffisants. Enfin, la hauteur du récipient est adéquate pour qu'il puisse contenir suffisamment de ma- 

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 tière constitutive du lit pour assurer le degré désiré de traitement. Des dimensions typiques dudit récipient sont les' suivants : longueur;   3,6   pieds ; largeur : 1 pied;   fauteur : ?   pieds. Des moyens appropriés sont prévus pour amener une bande mobile de tissu 13 dans une position si- tuée en dessous du récipient 11 et pour éloigner la bande de la partie supérieure de celui-ci.

   Ces moyens n'ont pas été complètement représentés sur les dessins, étant donné que leur agencement.est affaire normale de construction, un rouleau inférieur 14 et un rouleau supérieur 15 étant 'seulement représentés. La partie supérieure et le fond du récipient 11 sont de construction spéciale, la partie su- périeure étant épanouie, tandis que le fond du récipient est muni d'un dispositif d'étanchéité ou d'obturation, par lequel le tissu peut entrer dans le lit, et d'un bottier d'alimentation en air 16 du type décrit dans la demande de brevet belge n 442.085 du 6 août   1957.   Des tuyaux 17 amènent de l'air comprimé dans le boîtier 16.

   A l'extré- mité supérieure de la partie épanouie du récipient 11, une plaque perforée lla, dont les ouvertures   sont recou-   vertes d'une file toile, est disposée horizontalement, de manière à former une fermeture supérieure perméable à   'l'air.   Cette fermeture présente une fente centrale et lon- gitudinale llb pour permettre au tissu traité de sortir du récipient. 



   Le corps principal du récipient comporte un   gar   nissage intérieur 18 le long de ses côtés et de ses extré mités, le garnissage prévu aux extrémités étant disposé entre la paroi du récipient 11 et des collecteurs 19. 



   Les collecteurs 19 sont reliés entre eux par des tubes 20 munis d'ailettes .extérieures, qui passent à travers le lit, en deux groupes s'étendant chaque côté du récipient. 



   Les deux collecteurs 19 sont pourvus d'un tuyau d'entrée 

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 de vapeur 21 et d'un tuyau de sortie de condensat 22, de façon à permettre le passage dans les tubes 20 de vapeur servant d'agent de chauffage pour le lit. 



   Le boîtier 16 présente, comme décrit plus en dé- tails dans la demande de brevet belge susmentionnée, trois fentes étroites s'étendant longitudinalement et centrale- ment les deux fentes extérieures 24 constituant des entréea pour l'air ou autre gaz de fluidification, tandis que la fente centrale 25 sert à laisser entrer le tissu dans le lit. 



   Dans la région située entre les deux groupes de tubes 20, s'étendant d'une extrémité à l'autre du réci- pient (où ces tubes sont fixés par des moyens appropriés), on prévoit une série de plaques métalliques 26 disposées en deux colonnes verticales entre lesquelles passe le tissu. 



   Chaque plaque a une largeur de 2 pouces et une épaisseur d'un quart de pouce et est disposée horizontale- ment avec ces faces de 2 pouces inclinées à un angle d'en- viron 15  par rapport à la verticale. Cet angle n'est pas critique et peut être augmenté, mais on préfère que les jalousies soient disposées suivant des ahgles   de µ   à 45 . 



  Le bord supérieur de chaque plaque est plus voisin du tis- su et en est écarté d'environ 1/9è de pouce. La bord inférieur de chaque plaque est de niveau, ou légèrement au-dessus du bord supérieure de la plaque inférieure sui- vante. Ceci n'empêche cependant pas les plaques d'être disposées de façon que le bord inférieur de chacune d'el- les se trouve légèrement en dessous du bord supérieur de la plaque inférieure suivante. Les plaques des deux colonnes sont décalées l'une par rapport à l'autre. 



   Les plaques se terminent à quelques pouces au- dessus du boîtier 16 et en dessous de ces plaques se trou- 

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 vent deux déflecteurs 27 ayant la configuration générale d'un V. 'Les déflecteur ssont réalisés dans un métal simi- laire à celui des,plaques 26, mais sont beaucoup plus lar- ges que celles-ci. Ils sont écartés d'environ   1/4   de pou- ce à leurs extrémités inférieures, tandis que leurs extré- mités supérieures se trouvent en dessous de celui des tu- bes 20 qui occupe la position située le plus à l'intérieur, en étant écartées l'une de l'autre d'environ 2 pouces. 



   Lors de l'utilisation de l'appareil, la matière à traiter est d'abord enfilée dans le récipient. La ré- gion située au-dessus et autour des fentes ménagées dans le boîtier 16 est alors alimentée à l'aide de billes d'a- cier d'un diamètre d'environ   4000   microns. Le récipient est alors rempli de particules 28 devant former le lit fluidifié. Ces particules sont constituées par des perles d'un diamètre de   400   à 700 microns et la partie principale du récipient est remplie jusqu'aux   4/5è   environ de sa hau- teur. La matière à traiter est alors amenée à passer à travers la fente llb pratiquée dans la plaque perforée lla et cette dernière est fixée en place. 



   L'alimentation en air de fluidification et en vapeur de chauffage est alors amorcée. Les déflecteurs . 



   27 servent à empêcher qu'une proportion indue de l'air passe entre les plaques 26 et n'affecte la fluidification satisfaisante de tout le   lit. '   On fait alors passer le tissu, en vue de le traiter. 



   Lorsque le lit est fluidifié et que le tissu passe à travers ce lit, on a constaté que la tension du tissu est suffisamment basse pour le traitement. Ainsi, lorsqu'on traite un tissu de viscose de 4 ounces par yard carré, la tension est inférieure à 1/2 once par pouce de largeur du tissu. Les propriétés du tissu sont sensible- ment inaltérées, sauf en ce qui concerne l'effet visé par 

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 le traitement. 



   La figure 3 illustre un agencement modifié des éléments formant jalousies. Ces éléments sont creux et   'présentent   une partie principale 26a de section sensible- ment elliptique s'étendant sur la majeure partie de leur longueur, les extrémités de ces éléments étant de section annulaire. On fait passer de la vapeur de chauffage à travers chaque élément. 



   Bien que, dans la description précédente, on se soit référé exclusivement au traitement de tissu textiles, il est entendu que d'autres matières peuvent être   traitas   avec autant de succès. Comme exemple d'une autre matière, on peut citer un groupe de filaments. 



   REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'un filament, d'une fi-   bre,   d'un fil, d'un film ou d'une matière en feuille à l'état non tissu ou tissé, tricoté ou similairement manu- facturé, par amenée de ces matières dans un lit fluidifié tel que défini plus haut est caractérisé par le fait que l'on prévoit dans le lit fluidifié des moyens commandant le mouvemént des particules disposés au voisinage de la ma- tière en traitement, lesdits moyens empêchant le mouvement horizontal ou sensiblement horizontal de masses de   particu-   les vers et à partir de ladite matière, tout en permettant au mouvement de convection ou de circulation des particu- les de se poursuivre entre des zones adjacentes à la   matiez   re en traitement et d'autres parties du lit fluidifié.

Claims (1)

1. 2. Brocédé suivant la revendication 1, dans lequel un transfert de chaleur a lieu entre la matière en traite- ment et les particules du lit fluidifié.

   3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 et 2, dans lequel on fait passer la matière en traitement de manière continue à travers le lit fluidifié. <Desc/Clms Page number 11>

   4. Procédé suivant l'une OÙ' l'autre des revendica- tions 1 et 2, dans lequel on fait passer la matière en traitement de manière intermittente à travers le lit flui difié.

   5. Procédé suivant la revendication 4, dans lequel le sens de passage de la matière en traitement est pério- diquement renversé.

   6. Procédé suivant l'une ou l'autre des -revendica- tions précédentes, dans lequel les particules sont des par ticules de verre sensiblement sphériques, dont les diamè- tres ne diffèrent pas l'un de l'autre de plus de 300 mi- crons et sont choisis dans la gamme allant de 100 à 1000 microns.

   7. Procédé suivant la revendication 6, dans lequel les diamètres des particules sont compris entre 400 et 700 microns.

   8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel le gaz de fluidification est de l'air.

   9. Brocédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel on fait passer la matière à traiter à travers le lit dans un plan sensiblement verti. cal, tandis que les moyens pour contrôler ou commander le mouvement des particules comportent ou sont constitués par des éléments analogues à des jalousies disposées en deux séries formant des colonnes verticales, une colonne étant disposée de chaque côté du trajet suivi par la matière en traitement et au voisinage de ce trajet.

   10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel les moyens de contrôle du - mouvement des particules brisent les masses de particules se déplaçant vers la matière en traitement et dévient le mouvement des particules adjacentes à la matière ou se dé- <Desc/Clms Page number 12> plaçant vers celle-ci du plan horizontal ou sensiblement horizontal à un plan incliné vers l'intérieur vers la ma- tière en traitement.

   Il. Procédé suivant la revendication 9, dans lequel les éléments analogues à des jalousies affectent la forme de plaques planes dont les axes longitudinaux sont paral- lèles et horizontaux, le plan de chaque plaque étant in- cliné en formant un angle compris entre 5 et 45 par rap- port à la verticale.

   12. Procédé suivant la revendication 11, dans lequel . le plan de chaque plaque est incliné d'environ 15 par rapport à la verticale..

   13. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 8 à 12, dans lequel l'angle des jalousies est régla- ble p-ar rapport au trajet de la matière en traitement.

   14. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel les moyens de contrôle du mouvement des particules font partie des moyens de trans- fert de chaleur servant à transférer de la chaleur aux par. ticules ou à partir de celles-ci du lit fluidifié.

   15. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel la matière au traitement entre dans le lit fluidifié ou quitte ce lit selon le pro- cédé revendiqué dans la demande de brevet belge n 42,085 déposée le 6 août 1957.

   16. Appareil pour l'exécution du procédé susdécrit et comprenant un récipient destiné à contenir un lit de particules solides distinctes lorsqu'elles sont à l'état non fluidifié et lorsqu'elles sont à l'état fluidifié, le diamètre moyen des particules n'étant pas inférieur à 100 microns et n'excédant, de préférence, pas 1000 microns, des moyens pour appliquer un courant gazeux ascendant audit récipient dans le but d'y former un lit fluidifié, des <Desc/Clms Page number 13> moyens pour conduire une matière à traiter à travers le lit fluidifié et des moyens de contrôle du mouvement des particules prévues au voisinage du trajet de la matière en traitement et capables d'empêcher le mouvement horizon- tal ou sensiblement horizontal de masses de particules vers ou à partir dudit trajet,

   tout en permettant un mouve ment de convection ou de circulation des particules entre des zones adjacentes audit trajet et d'autres parties du lit fluidifié, lorsque l'appareil est en service.

   17. Appareil suivant la revendication 14, comprenant .également des moyens pour chauffer les particules de lit f luidif ié .

   18. - Appareil suivant la revendication 14, comprenant également des moyens pour refroidir les particules du lit fluidifié.

   19. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendica- tions.l6 à'18, comprenant des moyens pour faire passer la matière à traiter de manière'continue à travers le lit fluidifié.

   20. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 16 à 18, comprenant des moyens pour faire passer la matière à traiter de manière intermittente à travers le lit fluidifié.

   21. Appareil suivant la revendication 20, comprenant des moyens pour renverser périodiquement le sens de passa- ge de la matière en traitement.

   22. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel les moyens de contrôle du mouvement des particules sont agencés pour briser les mas- ses de particules se déplaçant vers la matière en traite- ment et à dévier le mouvement des particules adjacentes à la matière ou se déplaçant vers celle-ci du plan horizontal ou sensiblement horizontal à un plan incliné vers l'inté- <Desc/Clms Page number 14> rieur vers la matière en traitement.

   23. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, dans lequel les moyens de contrôlé du mouvement des particules sont constitués par une série d'éléments analogues à des jalousies disposés en une colon ne verticale de chaque côté du trajet emprunté par la ma- tière.

   24. Appareil suivant la revendication 28, dans le- quel les éléments analogues à des jalousies affectent la forme de plaques planes dont les axes longitudinaux sont parallèles et horizontaux, le plan de chaque plaque étant incliné en formant un angle compris entre 5 et 45 par rapport à la verticale..

   25. Appareil suivant la revendication 24, dans le- quel le plan de chaque plaque est incliné d'environ 15 par rapport à la verticale.

   26. Appareil-suivant l'une ou l'autre des revendica- le récipient/ tions précédentes, dans lequel/est conforme à celui décrit et revendiqué dans la. demande de brevet belge déposée le 6 août 1957 sous le n 442,085 27. Procédé de traitement d'un filament, d'une fi- bre, d'un fil, d'un film ou d'une matière en feuille à l'état non tissé ou tissé, tricoté ou similairement manu- facturé, en substance, tel que décrit plus haut en réfé- rence aux dessins ci-annexés.

   28. Appareil, en substance, tel que décrit plus haut en référence aux dessins ci-annexés.