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L'invention est relative à des perfectionnements dans la technique du traitement par voie humide de textiles et maté- riaux analogues. Le procédé décrit ici utilise une couche fluidi- fiée.
Il a été observé que le passage d'un tissu textile mouil- lé à travers des couches fluidifiées contenant des solutipns de colorants avec ou sans l'assistance de produits chimiques (sui- vant la'nature du colorant et du tissu) permet d'obtenir des tein- tures qui sont caractérisées par la brève durée de temps de tein- ture, une meilleure pénétration et des propriétés de bonne fixa-
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@ tion. Il a été en même temps postulé que ce résultat a été dû au fait que la nouvelle technique (utilisation de couche
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fluidifée) a rendu possible de combiner un transfert rapide de chaleur avec la création de gradients de concentration et de température dans la section transversale des fibres
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( J.
Sc i . lnd .13e s .14B .10 . t-o-'-+2 ) .
Suivant un procédé déjà proposé, la technique utilisée consiste dans le passage de tissu textile à travers une couche fluidifiée de particules solides chaudes.
Une raison d'utiliser la technique de fluidification est principalement double, à savoir (i) de provoquer un contact intime des particules de la "couche" avec les gaz en circulation.
(ii) d'obtenir de meilleures vitesses de transfert de chaleur et un meilleur rendement thermique. Cette technique, appliquée au traitement par voie humide de textiles, est suffisante pour obtenir les meilleurs résultats dans la teinture ou processus analogue impliquant la diffusion ou la migration de produits co- lorants ou produits chimiques analogues.
La caractéristique essentielle du procédé déjà proposé est un passage unique du tissu textile mouillé à travers une couche chaude de particules solides fluidifiées.
Le but de la présente invention est d'obtenir d'autres perfectionnements dans la technique, de sorte qu'on obtient une teinture ou traitement analogue meilleur et plus efficace. Le but essentiel de la présente invention est d'empêcher un séchage excessif et de maintenir une certaine teneur en humidité minimum dans les tissus de sorte que toute l'opération de teinture ou analogue est exécutée dans une atmosphère essentiellement humide mais contrôlée.
Premièrement, on considère le cas de la teinture elle- même. Dans le cas de la teinture, il y deux caractéristiques essentielles qui doivent être satisfaites par toutes les bonnes
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techniques de teinture, à savoir (i) la particule de colorant doit diffuser dans l'intérieur de la section transversale de fibre au maximum et le processus de diffusion pour être plus efficace exige qu'une certaine quantité d'humidité soit maintenue à l'in- térieur de la fibre pendant tout le temps du processus de teintu- re, (ii) les conditions d'application de chaleur, particulièrement à des températures élevées s'étageant de 110 à 200 C, doivent être telles que les particules de colorant ne subissent pas de décomposition ou de dégradation chimique.
La technique de teinture par couche ou lit fluidifié dans la mesure où elle est déjà connue, ne satisfait pas les conditions ci-dessus dans le cas d'un-certain nombre de colorants spécifi- ques. Par exemple lorsque l'opération est accomplie avec une couche de sable de dimension de particules de 100 à 200 microns et qu'une étoffe contenant un colorant direct, par exemple du "Chlorozol Sky Blue FF", est passée à travers cette couche pen dant 10 secondes à une température de sable de 120 C, il est constaté que les conditions de transfert de chaleur efficace pro- voquent une décomposition du colorant avec une modification ré- sultante de ton et assombrissement de la teinture obtenue.
Lorsqu' on prend le "Caledon Red BII" contenant les quantités requises de base et d'hydrosulfite on observe que la pénétration de colo- rant n'est pas bonne. Il est en outre noté qu'en raison du sécb.a- ge rapide et du chauffage excessif, .l'hydrosulfite dans le tissu se décompose, ayant pour résultat une teinture tachetée et mon- trant d'autres effets de réduction excessive.
Secondement, dans le cas de dégraissage à l'alcail de textiles de coton, la technique normale pour accomplir l'opéra- tion est de saponifier les impuretés huileuses dans les matières - textiles et les soumettant à ébullition sous pression (ébullition de hier),;pendant des- périodes s'étageant de 6 à 12 heures. Le procéda est donc un. procédé au lot particulièrement encombrante
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Récemment des techniques de dégraissage continu ont été dévelop- pées selon lesquelles la matière textile est soumiseà la vapeur à 100-105 C pour des périodes de temps s'étendant de 30 minutes à 1 heure 1/2.
Dans ce cas, quoiqu'il y ait une amélioration dans la technique, comparée à celle de l'ébullition Kier, des périodes de traitement à la vapeur de l'ordre de 30'minutes ou plus impliquent une chambre à vapeur de grandes dimensions ce qui entraîne des installations de vapeur coûteuses et compliquées.
L'utilisation de la technique de couche fluidifée comme déjà proposé dans la Spécification Indienne no54439 a été essayée et il a été trouvé qu'un transfert rapide de chaleur suivi par un séchage rapide en 10 secondes, ne permet pas que la saponification, des huiles soit effectuée d'une manière efficace. Des températures plus élevées de 110-200 C en présence d'alcali entraînent égale- ' - ment un danger que les matières textiles puissent souffrir d'une dégradation alcaline comme il se produit actuellement dans le cas de tissus textiles de coton.
Des difficultés analogues également étaient rencontrées dans le blanchiment et autres processus lorsque soumis à la tech- nique considérée c'est-à-dire de la couche fluidifiée.
Il a maintenant été trouvé par des essais et expériences intensifs que lorsque l'objectif du traitement textile est d'ac- complir une réaction chimique quelconque (dans laquelle la teneur en humidité, la température de la couche fluide et le temps de contact avec le matériau de la couche jouent un rôle important) il est au mieux de modifier toute la technique d'application de .solides fluidités aux textiles mouillés d'une manière telle que: (a) aucune surchauffe du tissu n'ait lieu ; .
(b) le séchage complet du tissu soit empêché et un cer- tain minium d'humidité soit maintenu dans le tissu pendant toute la période, de-traitement; .
(c) avantage soit tiré du gradient de température en
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soumettant le matériau à un traitement thermique brusque; (d) une longue durée de traitement dans des conditions essentiellement humide soit rendue possible; (e) l'efficacité du transfert de chaleur dans ;la couche @ fluide soit en outre commandée par le choix de particules plus grossières qui ont.un avantage accru d'éviter et de minimiser le collage de ces particules solides au tissu humide.
Ces conditions sont accomplies en incorporant les per- fectionnements suivants dans la technique (i) Premièrement, un passage unique du tissu mouillé est remplacé par un traitement en deux phases consistant en un passa- ge du tissu humide à. travers une couche fluidifiée à une tempéra- ture relativement élevée (110-200 C) pour une période relative- @ ment brève (moins de 5 secondes, de préférence 1-3 secondes), sui- vi immédiatement par passage à travers une chambre dans laquelle le tissu est chauffé dans une atmosphère gazeuse pendant une pé- riode relativement longue (10-60 secondes) à une température re- lativement basse, à savoir 80-105 C.
(ii) Secondement, la teneur en humidité du tissu lorsque pénètre dans la couche (100-105% de son poids sec), la température de la couche fluidifiée l10-200 C et le temps de passage dans la couche fluidifiée (1-3 secondes) sont réglés de manière que le tissu, lorsqu'il sort de la couche fluidifiée, contient un mini- mum de 30% d'humiditécalculée sur le poids sec du tissu.
(iii) Troisièmement, la dimension de particules.de la couche fluidifiée est choisie de telle manière qu'on évite un transfert de chaleur trop efficace. Le domaine des particules 'est de 0-90 mailles (c'est-à-dire 1600 à 160 microns); quoique le domaine préféré soit de 40 à 60 mailles (c'est-à-dire 350 à 250 microns).
En conséquence la présente invention consiste faire passer le tissu successivement à travers une couche fluidifiée à
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une température élevée (llo -200 C, de préférence à 120-170 C) ' pendant une faible durée au-dessous de 5 secondes, de préférence entre 1-3 secondes) suivi par un passage à travers une chambre à gaz, chauffée à une température relativement basse= (80-105 C) pendant une période plus longue (10-60 secondes).
La présente invention sera maintenant décrite complé- mentairement en se référant aux Exemples suivants : EXELPLE I,.
Une feuille de coton, dégraissée et blanchie, a été passée à travers une solution à 0,5% (p/v) du colorant "Chrysophénine G," (C.I.No 365) contenant 0,25% (p/v) de cendre de soude, maintenue à 80 C. Elle a ensuite été pressée jusqu'à compression à 100% sur le poids sec du matériau et passée à travers la couche flui- difiée de particules chaudes de sable de quartz fluidifié au moyen de vapeur et maintenue à 130 C. La durée de passage du tissu à travers cette couche fluidifiée était de 3 secondes.
Le tissu, au sortir de la couche fluidifiée, contenait environ 30% d'humidité. Il a été transporté d'une manière continue dans une chambre à gaz alimentée par de la vapeur où il est resté pendant 20 autres secondes à 100 C. Le tissu, après la sortie de la chambre de vapeur, a été rincé et séché à la manière habituel- le.
EXEMPLE 2 .
Dumatériau en rayonne, légèrement dégraissé et séché initialement, a été passe travers une solution réduite de co- lorant (leuco) du colorant à la cuve Caledon Jade Green XN 2100, FD poudre fine (C.I. No 1101), contenant 0,25% (p/v) d'huile de Calsolène HS, 2,2% (p/v) de soude caustique, 1,75% (p/v) d'hydrosulfite de sodium, 0,375% (p/v) de nitrite de sodium et maintenue à la température de la chambre. Le tissu a été ensuite pressé jusqu'à compression à 120% sur le poids sec du matériau et passé à travers la couche fluidifiée chaude de particules
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de sable de quartz, fluidifié par de le vapeur et maintenu à 140 C La durée du passage a travers la couche fluidifiée a consisté en Seulement 1,5 secondes.
Le tissu, 9 lorsqu' il émerge de 1- couche fluidifiée était encore relativement humide, ayant une teneur en humidité d'envir-on 30% sur le poids sec du matériau, le colorant sur lui était encore à l'état réduit. Il a été amené d'une manière continue dans la chambre de vapeur, maintenu à 100 C, et a été retenu dans la chambre pendant environ 15 secon- des. Le tissu, après être sorti de la chambre de.vapeur, a été rincé, oxydé, savonné, lavé et séché à la manière habituelle.
EXEMPLE 3.
Du coton en feuille préalablement déparé, bouilli à l'al- cali, dégraissé, etc.., a été tamponné avec la solution conte- nant 1% (p/v) de chlorite de sodium et 0,1% (p/v) de Lionil ARt (agent mouillant) maintenu à 80 C et pH = 4. Après compression du tissu à 120% de son poids sec il a été passé à travers/ne couche fluidifiée chaude de particules de sable de quarts, fluidi- fié au moyen de vapeur et maintenu à 150 C. La durée du passage à travers la couche fluidifiée est de 3 secondes. La teneur en humidité du matériau lorsqu'il sortait de la couche fluidifiée était d'environ 35% du poids sec. Il a été ensuite amené d'une manière continue dans la chambre'de vapeur maintenue à 100 C et a été retenu pendant environ 30 secondes.
Il a été ensuite rincé, lavé, etc.., à la manière habituelle . Un bon blanchiment était obtenu.
Les résultats obtenus en ajoutant une liqueur consistant en : a) Peroxyde d'hydrogène (4-volumes), pH = 10,$et température 80 C,. b) Hypochlorite de sodium (3g/litre de chlore disponible), pH = 10,5 et température froide ontété analogues à celui ci-dessus.
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EXEMPLE 4.
Une serge épaisse de laine a été passée à travers une solution d'hypochlorite (7g/litre de chlore disponible pH = IL,7) et pressée à compression de 100% du poids sec du matériau. Elle a été ensuite conduite, en 2 secondes, à travers la couche flui- difiée chaude de particules de sable au quartz, fluidifié au moyen d'air et maintenu à 14 C. Le tissu à cette phase était considérablement humide et contenait environ 40% d'humidité. Il a été ensuite amené de manière continue à travers la chambre à gaz maintenu à 100 C au moyen d'air chaud pendant 10 secondes.
Le tissu a ensuite été rincé, antichloré, lavé, etc.., à la manière habituelle.
Le retrait de feutrage d'un tissu ainsi traité a été réduit de 25% à seulement 8,0%. Il n'y a pas eu de dommage au tissu, le traitement était uniforme, la tenue non entamée et aucune perte dans la résistance à la traction.
Dans ce qui suit, on se réfère au dessin annexé donnant un schéma de l'appareil.
En se référant au dessin, le tissu 2 est mouillé avec la liqueur de colorant (ou tout autre solution de traitement) conte- nue dans le bain de traitement 1 et l'excès de liqueur ôté par deux rouleaux de pressage 3, après quoi il pénètre dans la couche fluidifiée 4, contenant des particules solides discontinues par exemple de sable (quartz), des couches de verre ou des couches de porcelaine de dimension de 40-60 mailles, maintenu à 120-170 C au moyen d'air chaud ou de vapeur surchauffée, réparti de manière uniforme à travers la plaque 9. Le tissu est guidé à travers la couche fluidifiée par une série de cylindres de guidage 2 et une série de cylindres inférieurs 6.
Lorsqu'il sort de la couche fluidifiée 4, les particules adhérentes sont éliminées par brossage à l'extrémité de sortie par deux brosses rotatives 8, après quoi' il quitte la couche fluidifiée et entre de manière
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continue dans la chambre à gaz 10, qui porte la série de cylindres de guidage 15, maintenus à une températare relativement basse (80-105 C). Une série de cylindres d'entraînement 13 tire le tissu horsde la seconde chambre 10 pour être assemblé ensuite par un mécanisme collecteur 14. 12 est une soupape qui relie la jacket 2 de chambre à couche fluidifiée à la jacket 11 de la seconde chambre 10.
La vitesse de la machine et la hauteur de la couche fluidi- fiée sont choisies de manière que la période pendant laquelle le tissu est à l'intérieur de la couche fluidifiée est moindre. que 5 secondes (de préférence 1-3 secondes), et qu'à l'intérieur de la chambre à gaz 10 elle soit à environ 10-60 secondes.
Le bain de traitement 1 est construit de manière qu'il contienne la quantité minimum de liqueur tout en permettant un temps suffisant de contact pour le'matériau avec la liqueur de traitement. Il est muni d'une disposition de chauffage à contrô- le thermostatique.
Les cylindres inférieurs 6 sont munis d'une disposition d'injection de vapeur telle que le palier et le joint sont pro- tégés à l'égard du sable. Ces cylindres sont montés sur des ar- ,'ores creux qui sont eux-mêmes perforés de sorte qu'une partie de l'agent fluidifiant peut être amenée/à travers l'arbre et le long de la périphérie 'du cylindre vers les particules solides reposant au-dessus de ces cylindres et entre les plis du tissu.
La jacket de chauffage externe ± , autour de la partie de la chambre à couche fluidifiée 4, contribue à maintenir la couche fluidifiée à la température requise, tandis que l'agent de chauffage qui peut être de l'air chaud, de la vapeur, etc.., après avoir traversé cette jacket, pénètre dans la jacket ex- terne 11 de la chambre à gaz 10 et finalement pénètre dans la chambre 10 à la. partie inférieure.
La couche fluidifiée 4 peut également être munie d'un
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dispositif d'enfilement automatique (non représenté sur la figu- re).