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"Procédé et dispositif de traitement des matières pâteuses avant séchage".
Lorsqu'on soumet des matières pâteuses à un trai- tement mécanique, tel qu'un mélange, transport, division ou une projection, leur comportement est très différent en ce qui con- cerne la liquidité, la ténacité et l'homogénéité. Ces masses sont constituées par une partie liquide et une partie à parti- cules solides. Le comportement dépend, en premier lieu, de la proportion pondérale de la partie liquide à la partie solide.
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Souvent la structure des particules solides, à savoir leur grandeur et leur forme, sont d'une plus grande importance.Dans certains procédés, on désire une liquidité aussi élevée que pos- sible de la pâte, par exemple pour le mélange, le transport ou la projection. D'autre part, il peut y avoir intérêt à obtenir, après une opération.de division, des structures, telles que des cordons, des fils ou des pièces, qui aient une stabilité de forme aussi grande que possibleCes exigences se contredisent dans la solution de certains problèmes et exigent un compromis convenable.
De plusil peut se produire une démixtion au cours du mélange, du transport ou de la division, soit que de grandes parties du liquide se séparent et que la masse devienne hétéro- gène, soit par agglomération de particules solides comme dans le procédé de barattage, à la suite de quoi la masse ne devient pas hétérogène mais plus liquide. Finalement, le phénomène de thixotropie joue un rôle plus ou moins décisif, c'est-à-dire prend une constitution dans laquelle les substances peuvent montrer un-comportement très différent en ce qui concerne la li- quidité et la ténacité suivant la durée et la nature d'un mouve- ment imposé et suivant la durée et le nombre des intervalles dans ce mouvement.
En règle générale, les gâteaux de filtration créent des difficultés lorsqu'on les soumet à un traitement mécanique.
Le degré des difficultés peut être très différent selon la dif- férence des constitutions et le problème technique posé. Il est extrêmement difficile de traiter des substances dont les parti- cules solides ont une petite grosseur, en particulier inférieure à 100 , par exemple inférieure à 10 ou même inférieure à 5 . On mentionnera à titre d'exemples des substances organi- ques et minérales du domaine des produits intermédiaires chimi- ques et des matières colorantes, par exemple des naphtols (ary-
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lides de l'acide betahydroxynaphtol'que), des pigments colorés azoïques, des colorants d'anthralane et des colorants de cuve.
De plus, la forme des particules joue un rôle important, par
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exemple dans le cas des colorants organiques (pigments ou au- tres) qui, pour des raisons de coloration, par exemple pour avoir un pouvoir tinctorial élevé, doivent avoir des particu- les extrêmement fines qui se présentent sous la forme de molé- cules organiques très compliquées.
La présente invention a pour objet un procédé en continu pour mettre sous la forme de fils ou de cordons des substances qui sont difficiles à traiter. Les fils ou cordons obtenus ont une stabilité de forme si élevée qu'on peut les transporter comme agrégat, par exemple en couche d'une hauteur de 40 mm, et les amener à un procédé de séchage où la gran- de surface de matière entrant en contact avec l'air chaud en écoulement permet un séchage court et doux.
On connaît des procédés qui permettent le traite- ment de pâtes moins difficiles. Dans ces procédés,on utilise, par exemple, des cuves ayant des fonds perforés et on produit des cordons en forçant la matière à travers les ouvertures, par exemple au moyen d'un système de pales rotatives ou de cylin- dres roulants.
Avec les substances compliquées, il est difficile, de presser des cordons en continu par de grandes ouvertures, par exemple par des ouvertures ayant un diamètre de 10 mm sans appliquer des mesures spéciales, car des ponts se forment par refoulement des particules solides au-dessus et dans les ouver- tures, ce qui rend impossible une opération en continu. Pour fins cette raison, il est impossible de produire des fils/ayant par exemple un diamètre de 1 mm, à partir de telles substances sans utiliser la combinaison de mesures et de tours de main. Il va de soi qu'il y a des substances avec lesquelles même des mesu- res spéciales ne donnent pas de résultats.
Or,la demanderesse a trouvé un procédé selon, lequel on peut transformer en continu des matières pâteuses difficiles, en particulier des gâteaux de presse de colorants organiques, en cordons filamenteux ayant une forme stable,de sorte qu'on
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peut les charger sur des' séchoirs.
La matière pâteuse est pressée au moyen d'un appa- reil d'alimentation générateur de pression, par exemple une pompe, et un tube dans un cylindre horizontal, qui est muni,sur le côté inférieur, en direction longitudinale, d'une ou plusieurs rangées d'ouvertures. Dans le cylindre se trouve un organe apro- prié, un racloir ou un fil à couper., par exemple,qui est conçu de façon à pouvoir tourner à l'intérieur et autour de l'axe du cylindre, eh venant, par un.,mouvement alternatif ou rotatif, en contact direct avec la surface perforée du au voisinabe immé- diat de celle-ci, ledit organe ne couvrant chaque fois qu'une partie de la surface perforée et glissant continuellement au- dessus de toutes les ouvertures.
Dans la mise en oeuvre du procédé conforme à l'in- vention il est avantageux de décharger la matière divisée sur des surfaces de transport qui se meuvent en continu en dessous du dispositif de division, par exemple sur la banae d'un sécheur à bande, et qu'on adapte, d'une part, la pression uans le cylin- dre, et la vitesse du mouvement de l'organe dans le cylindre, avec, d'autre part, la vitesse de déplacement des surfaces de transport pour que la vitesse de sortie de la matière des ouvertures du dispositif de division soit au moins le double de la vitesse de déplacement des surfaces de transport.
La description qui va suivre en regard du dessin unique annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particu- larités qyi ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de ladite invention.
Un dispositif conforme à l'invention qui s'est révé- lé avantageux comprend:un appareil générateur de pression pour l'alimentation, par exemple une pompe ; uncylindre horizontal ± lui faisant suite, fermé aux deux bouts et muni d'ouvertures du
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côté- inférieur sur toute sa longueur; un tube d'amenée de la ma- 'K"? f-J >I:"''' litière, '* disposé sur le cylindre perpendiculairement à son axe en ? '-'- ' '.
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haut ou sur le côté, au milieu ou à une extrémité du cylindre; puis dans le cylindre un organe animé d'un mouvement alternatif ou rotatif autour de l'axe du cylindre, sur cet organe portant un ou plusieurs éléments, par exemple des racloirs étroits ou des fils à couper,qui glissent directement sur les ouvertures se trouvant du côté inférieur du cylindre. Dans la zone per- foréela forme du cylindre peut s'écarter de la forme annulaire et présenter une élévation.
Il est avantageux que les sections transversales d'écoulement de la matière ne varient pas trop et présentent aussi peu d'obstacles que possible. Par conséquent, il est re- commandé de se servir d'éléments cylindriques comme tubes d'é- coulement. Pour amener la matière,on utilise des pompes qui, au passage, ne liquéfient la matière qu'à un degré minime mais désiré, ce qui peut être jbtenu, par exemple, avec des pompes à piston rotatif ou des pompes a engrenabes lorsqu'elles mar- chent lentement et que le côté d'aspiration et de refoule- ment sont bien étanches 1'un avec l'autre. Des pompes de ce genre n'aspirent les pâtes que sur de courtes distances,de sorte qu'en règle générale,la manière duit être amenée, par exemple au moyen de vis sans fin a double pales ne marcnant pas trop vite.
Les parties rotatives du dispositif d'extrusion doivent mélanger la matière aussi peu que possible, c'est-à- dire que les surfaces se déplaçant contre la matière doivent être aussi petites que possible, présenter peu de résistance et avoir un mouvement peu rapide. De plus,il est avantageux que,dans la direction axiale des cylindres perforés, à leur partie inférieure, les sections transversales soi-ent suffisam- ment grandes, sans obstacles, avec des transitions pas trop brusques. Pour transporter la matière de l'ouverture d'entrée à ou aux extrémités des cylindres) on peut disposer sur l'axe de rotation des ailettes ayant une inclination convenable, cons- tante ou variable par rapport à la direction axiale du dépla- cement.
Pour avoir des cordons satisfaisants, les racloirs glis-
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sant sur les ouvertures doivent être constitués par des bandes en tôles étroites, se déplaçant perpendiculairement, à une distance inférieure à 0,5 mm, (par exemple 0,01 mm de la sur- face perforée). Cette surface doit être usinée et polie en conséquence. De plus,il y a intérêt à ce que la paroi de la sur- face perforée ait une épaisseur inférieure au diamètre d'une ouverture. Le cylindre doit avoir un diamètre intérieur tel que le racloir ne touche la paroi que dans la zone perforée, pour éviter un mélange par frottement trop serré et inutile du racloir sur la paroi.
Le cylindre 1, qui peut être sensiblement plus long que représenté, par exemple environ 3 à 5 fois son diamètre, est pourvu d'un tube d'amenée 2 pour la matière. Dans l'axe du cylindre tourne un arbre 3 dans des paliers 4. Cet arbre est muni de bras 5 qui portent,à leurs extrémités,des racloirs 6.
La matière est extrudée hors des ouvertures 7, qui ont par exemple un diamètre de 3 mm. Dans la zone 8,il y a deux rangées d'ouvertures. Cette zone déborde un peu a l'intérieur du cylin- dre,de sorte que le racloir ne touche la paroi intérieure du cylindre que dans cette zone. La paroi dans la zone perforée a une épaisseur de 2,5 mm. La figure 2 est une coupe par la li- gne 9-9 de la figure 1.
La manière peut être mite sous la forme de cordons de la faon suivante :
Le produit, un pigment azoïque jaune par exemple, en- tre lentement dans le cylindre par le tube2 et avance graduelle- ment vers l'extrémité du cylindre. Sans rotation de la matière, l'écoulement se courbe vers le bas, vers la zone peforée sur laquelle glissent les racloirs à une vitesse de 0,3m/seconde, et à une distance de la zone perforée de, par exemple, 0,2 mm.
La matière sort-des ouvertures à une vitesse qui peut être de 0,08 m/seconde. La pression dans le cylindre est par exemple de 1,2 atmosphère manométrique. Les cordons qui sortent unifor- mément tombent sur une bande en tissu métallique située en des-
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sous a une distance de 50 mm, par exemple, et se déplaçant en direction transversale par rapport aux rangées d'ouvertures.
La bande a une vitesse d'avance de 0,02 m/seconde. Le rapport des vitesses fait que les cordons s'accumulent sur la bande, sous une forme lâche, avec une hauteur de 30 mm par exemple,et forment ainsi un agrégat uniforme à larges pores à travers le- quel on fait passer de l'air chaud de haut en bas ou inverse- ment pour le sécher. Lors du séchage, les cordons se rétrécissent de sorte que les espaces intermédiaires deviennent encore plus larges.
On peut introduire un tel agrégat de cordons au moyen d'un nombre approprié de rangées d'ouvertures et/ou en ralentissant la vinsse de la bande de séchage par rapport à la vitesse de sortie des cordons. modifications
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Il va de soi -lue des Xi10ÔeeC c3e EéaâxbsadxboiX' peuvent être apportes aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équi- valents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.