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''Perfectionnement au traitement, par des liquides, d1 assembla- ges de fibres*.
L'invention a pour objet le traitement d'assemblages de fibres au moyen de liquides amenés sous la forme d'un ou plusieurs jets, dans le cas où il est avantageux que le contact entre liquide et fibres passant au travers de tout l'assemblai de façon rapide et avec le minimum de mouvement des fibres*
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L'invention concerne un procédé visant à empêcher le mouvement macroscopique des fibres tout en permettant un contact intime entre liquide et fibres.
L'invention consiste dans un procédé de traitées d'une $masse de fibres en vrac an syen d'un liquide, les fibres étant disposées sous forme d'une couche et comprimées et le liquide de traitement étant appliqué à la couche par un ou plu- sieurs jets dirigés transversalement à celle-ci, la couche de , fibres étant comprimée dans une mesure telle que le mouvement relatif entre les fibres individuelles sous l'action du ou des jets ou sous l'action de tensions internes soit pratiquement empêché, tandis que le fluide peut agir librement sur toutes les fibres.
L'invention concerne encore un appareil destiné la aise en oeuvre du procédé ci-dessus.
La présente invention peut être réalisée avantageu- ment dans le lavage d'une laine grège graisseuse en vrac, lorsqu'on veut éliminer de la masse et des fibres individuelle des quantités de graisse de laine, de suint (principalement transpiration du mouton) et de matière animale, végétale et minérale, et empêcher en même temps le mouvement des fibres.
D'autres applications de l'invention consistent dans le leva- ge, la teinture le carbonisage et la neutralisation de fi- bres en vrac et d'assemblage de fibres et rubans de fibres,et dans tout traitement de fibres par un jet de liquide, lorsqu'il est désirable de réduire au minimum le mouvement des fibres.
Toutefois, aux tins d'illustrer et d'expliquer l'invention, on décrit le lavage de la laine grège graisseuse, car dans ce cas, ; le mouvement des fibres est engendré par une source intérieure aux fibres aussi bien que par des forces mécaniques externe*,
Dans le traitement actuel de textiles, ce procédé m'appelle communément dessuintage de la laine grège (grasse) et on peut l'effectuer en utilisant une solution de lavabo
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aqueuse formée de savon et de carbonate de sodium, ou d'un dé- tergent synthétique que l'on fait agir sur la laine en vrac.
Far laine en vrac, on entend les fibres de laine dont la confi'- guration générale est telle que certaines sont considérées comme étant parallèles entre elles et d'autres comme ne l'éteint pas. Dans ce système conventionnel, on lave habituellement la laine en vrac en la faisant passer à travers une succession de cuves contenant les liqueurs de lavage, la dernière cuve étant une cuve de rinçage qui contient seulement de l'eau, La tempes ! rature des liqueurs est telle qu'elles assurent un lavage opti- mal de la laine en vrac, et habituellement elle est comprise entre 38 et 71 C.
Dans les cuves, la laine en vrac est déplacée par une action mécanique et par des forces de frottement de li- quide et elle est principalement immergée dans lea liqueurs, sauf entre les cuves où elle est sortie et obligée de passer entre des rouleaux essoreurs pour entrer ensuite dans la cuve suivante.
Bien que cette méthode soit efficace pour laver la laine en vrac et en éliminer les ]Litière$ étrangères dans un* mesure suffisante pour que le traitement ultérieur de la laine dessuintée se fasse de façon efficace, elle présente un incon- vénient principal qui se produit pendant le lavage, à *avoir l'enchevêtrement ou l'entortillement mutuel des fibres de laine en vrac, qui aboutit à une rupture de fibres pendant le trai- tement qui suit.
Le mouvement de tortillement et/ou d'enroulement des fibres de laine et causé par des variations de tensions inter- nes. Quand la teneur en humidité de la laine varie, qu'il s'agie se d'adsorption ou de désorption, il se produit une variation de dimension en direction radiale (par exemple un gonflement dû à l'adsorption) qui s'accompagne de variations de tension et de mouvements de déformation.
Le total des mouvements élé- mentaires de déformation entraîne une modification dans la con-
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figuration des fibres courbées (crêpées) de la laine, le mou- vement total apparaissant sous la forme d'une action de tortil- lement à laquelle s'ajoute un mouvement de déformation par tor- sion (enroulement) autour de l'axe longitudinal de la fibre de laine.
Le processus qui suit immédiatement le dessuintage de la laine grège en suint est le cardage dans lequel on démê- le la laine lavée en vrac afin de disposer les fibres indivi- duelles et en ruban dans une position sensiblement parallèle.
Fendant cette opération de cardage, les fibres de laine se brisent par suite de la méthode de démêlage et l'étendue des ruptures de fibres est fonction du degré d'enchevêtrement de la laine lavée. Dans le traitement de la laine, les fibres lon- gues ont beaucoup plus de valeur que les courtes, la plupart des fibres courtes étant obtenues par rupture des fibres, de sorte qu'il est très désirable de maintenir l'enchevêtrement de la laine au minimum pendant le processus de lavage, et c'est là un des avantages les plus importante de l'invention, appliquée au lavage de la laine.
Dans l'application de l'invention au lavage de la laine, la laine est de préférence transportée à toute vitesse désirée sous forme de couche, a l'état comprimé, entre deux con- voyeurs poreux, le long d'un trajet donné qui s'étend entière- ment au-dessus, entièrement en dessous ou partiellement au- dessus et partiellement en dessous de la surface de la liqueur de lavage qui est de préférence à une température de 16-74 C et au cours de ce mouvement, la laine comprimée est soumise à l'ac- tion des jets de liqueur de lavage dirigés transversalement à la direction de mouvement, à toute pression et à toute vitesse convenable, et qui frappent la couche de laine comprimée par dessus et/ou par dessous.
Ces jets de liqueur de lavage, qui peuvent être simples ou multiples sans chaque cuve, sont diri- gés transversalement aux convoyeurs. Un point d'importance òn,.
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damentale est que, dans l'invention, la laine an vrac soit sou- aise à un état de compression tel (habituellement on applique à la laine en vrac une pression de 98-732 kg m2 suivant les autres paramètres tels que la densité de la laine, la vitesse du jet,la qualité et l'état de la laine) que le mouvementé relatif des fibres de laine est réduit à un minimum pratique de sorte que l'on obtient le minimum d'enchevêtrement, de dor- sion ou d'enroulement.
La laine en vrac étant à l'état compri- mé pendant qu'elle est frappée par les jets de liqueur, l'en- chevêtrement, la torsion et l'enroulement des fibres de laine sont maintenus à un minimum et par suite l'état de la laine en vrac lavée est tel que la rupture de fibres pendant le car- dage et la suite du traitement est aussi maintenue à un mini- mum. Pour plus de commodité, la laine lavée suivant l'invention sera désignée ci-après 'laine comprimée lavée sous Jets..
L'invention peut s'appliquer à tous les stades d'un système de lavage de laine en vrac, tel que le dessuintae, le lavage au détergent ou le rinçage, l'appareil utilisé étant et* sentiellement celui qu'on a décrit plus haut.
La présente invention doit être considérée comme nettement distincte de celle faisant l'objet du brevet français
1. 027.162 du 3 novembre 1950 pour *procédé et appareil pour le lavage de la laine ouverte" selon lequel le lavage de la laine aboutirait à un plus grand enchevêtrement donc à une qualité de laine lavée très inférieure à celle qu'on obtient avec un lavage conventionnel aqueux à cuves multiples. Des expérience* étendues effectuées dans les laboratoires de traitement des textiles de l'Université de Nouvelle Galles du Sud (Australie). ont établi que lorsqu'une solution aqueuse est projetée sur la laine (sous un liquide) en l'absence de compression, on ob- tient une masse de libres extrêmement enchevêtrée car la force du jet favorise grandement l'enchevêtrement par le mouvement des fibres.
L'appareil utilisé par ce procédé représenté sur
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les dessins du brevet français déjà cité ne comporte aucune allusion à une compression des fibres de laine à aucun stade du procédé, et en outre il existe deux portions du trajet de la laine sous liquide dans lesquelles les fibre*'sont complètement libres et peuvent même flotter en s'écartant de la bande trams- porteuse qui est censée les transporter. Les résultats d'expéri- mentation indiquent que ce procédé et cet appareil favorisent beaucoup l'obtention d'un produit enchevêtré si l'on opérait le lavage à une cadence commerciale et en vue d'une propreté conforme aux exigences du commerce.
Le résultat serait une rupture importante de fibres pendant le cardage et donc une lourde perte financière. p On décrira l'invention à titre d'exemple en se référant au dessin ci-joint qui montre une élévation en coupe partielle d'une forme d'appareil destiné à la mise en Oeuvre de l'invention. L'appareil décrit peut servir isolément ou avec d'autres cuves de lavage, cuves de dessuintage, cuves de rin- çage, ou autrement, le tout étant considéré comme un train de lavage qui a pour rôle d'éliminer la graisse de laine, le suint les matières animales, végétales et minérales qui enrobent les fibres de laine telles qu'elles se présentent sous forme de laine grège grasse.
Une cuve 1 contient de la liqueur jusqu'à un niveau 2 et peut être reliée hydrauliquement à une autre cuvé (non représentée) qui sert de réservoir à liqueur. Un tambour 5 fi- xé à des arbres convenablement situés dans des paliers et en- traînés par une énergie mécanique ou électrique comporte sur sa périphérie un treillis métallique qui peut à son tour être recouvert par d'autres treillis.
Une bande transporteuse sans fin 4 qui peut être formée d'une trame flexible est entraînée sur une partie de son trajet autour d'une portion de la périphérie du tambour creux 3 et peut être guidée et/ou entraînée par des rouleaux
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10, 11 ou par le rouleau pivotant 8. Ce rouleau pivotant 8 pro- duit une tension de la bande transporteuse 4 au moyen du levier pivotant 9 et des poids 21, de manière à maintenir une tension prédéterminée compensant tout allongement de la bande transpor- teuse.
La bande transporteuse sous tension 4 exerce une force de compression radiale interne sur toute la périphérie du tam- bour à laquelle elle est adjacente, de sorte que, lorsque la laine est maintenue entrera bande transporteuse 4 et 'le tambour
3, la couche de laine ainsi formée est comprimée et que la com- pression exile aussi longtemps qu'il subsiste une tension dans la bande, et que la bande et le tambour se trouvant sur l'axe de contact.
Cette bande transporteuse 4 est entraînée en un mouvement sans fin à la même vitesse linéaire que la périphérie du tambour, de sorte que la laine qui est maintenue et compri- mée entre la bande transporteuse 4 et le tambour 3 n'est soumise à aucune sollicitation de cisaillement lorsqu'elle est maintenue comprimée. La laine est amenée de façon uniforme à la bande transporteuse 4, près des rouleaux 10, et elle est d'abord comprimée au-dessus du niveau2 de la liqueur, entre le tambour 3 et les rouleaux 10, et reste comprimée pendant qu'elle est immergée, la compression étant relâchée au-dessus du niveau de la liqueur quand la bande transporteuse change de direction près du rouleau 11.
A l'intérieur du tambour creux 3 se trouve un collecteur supérieur contenant plusieurs ajutages 5. Ce système supérieur à jets reçoit de la liqueur sous pres- sion de la pompe de jets @7 et projette la liqueur sous forme de jeta à travers les fentes supérieures à jet 5, vers le bas et sur la couche de laine comprimée qui est maintenue entre le tambour 3 et la bande transporteuse 4, de façon similaire, le collecteur inférieur 20 et les ajutages inférieurs 6 peuvent recevoir la quantité de liqueur qui leur est nécessaire de la pompe d'alimentation et provoque un jet vers le haut de façon qu'elle frappe la couche de laine comprimée qui est maintenue
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entre la bande transporteuse 4 et le tambour 3.
La laine reste à l'état comprimé tant qu'elle est immergée (quand l'arrosage a lieu) et la compression est relâchée près du rouleau 11 où peut être situé un batteur 12 qui facilite l'enlèvement de la laine qui pourrait adhérer au treillis du tambour.
Le liquide absorbé est éliminé dea laine en vrac en une opération préliminaire par des rouleaux assoreurs 13, puis la laine arrive aux rouleaux essoreurs principaux 15 situés près du rouleau 14. En passant à travers les rouleaux essoreurs principaux 615, la laine en vrac arrive à l'opération suivante sur le tran*' porteur 16. La liqueur exprimée par les rouleaux assoreurs 13 tombe dans la cuve 1 tandis que la liqueur exprimée par les rouleaux essoreurs principaux 15 tombe dans le bac d'égoutte- ment 17 d'où elle est ramenée à la cuve 1 par la pompe auxili- aire 18.
Une circulation de la liqueur d'arrosage est assurée par la pompe d'arrosage 7 qui aspire la liqueur d'arrosage de la cuve 1 ou d'un réservoir (non représenté) et refoule la li- queur dans le collecteur supérieur à jets 19 et le collecteur Inférieur à jets 20, d'où la liqueur est projetée sur la couche de laine comprimée et retourne ainsi à la cuve 1. Les rouleaux essoreurs auxiliaires 13 servent à éliminer une grande partie de la liqueur qui est associée à une masse de laine humide. Il peut être avantageux de soutenir la bande transporteuse 4 en des points situés en face des jets supérieurs 5, car une par- tie de l'énergie cinétique de jet se convertit en énergie de pression et paut avoir tendance à étirer les bandes transpor- teuses en ces points.
Cette nécessité dépend principalement des propriétés élastiques de la matière constitutive de la bande transporteuse.
L'utilisation du procédé et de l'appareil ci-dessus assure la production d'une laine lavée qui n'est aucunement in. férieure à la laine lavée de façon usuelle en ce qui concerne
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1..-ten.url'és1-du.ll"-'A sa teneur résiduel-
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le en graisse de laine et sa teneur résiduelle en particules étrangères.
En outre, la laine lavée aux jets obtenus est moins enchevêtrée qu'une laine lavée de façon usuelle, au point qu'il faut 50% d'énergie en moins pour démêler les échantillons re- présentatifs. Cela indique que la laine lavée aux jets sous compression donne davantage de peigné qu'une laine lavée de fa- çon usuelle (ce qui se mesure par le rapport entre peigné et blbusse) et que les fibres de peigné de laine lavée aux jets ont une plus grande longueur moyenne de fibres, permettant un filage à numéro plus fin. Ces suppositions se sont révélées correctes d'après les résultats expérimentaux.
Dans le fonctionnement de l'appareil décrit ci-des- sus, il est nécessaire de régler la tension dans la bande trans- porteuse 4 de façon telle que, pendant/que les fibres de laine sont comprimées dans une mesure suffisante pour permettre le moins possible de mouvement relatif des fibres, elles ne sont pas comprimées dans une mesure telle que les jets de liqueur ne ! puissent pénétrer à travers la couche. Pour une laine de toute qualité particulière ou dans tout état particulier, il faut trouver par l'expérience le degré de compression et les autres' facteurs, qui permettent un résultat optimal.
Dans un cas parti- culier, on obtient des résultats très satisfaisants, comme l'ins diqùe le rapport entre peigné et blousse, lorsqu'on lave une laine de toison mérinos 60s dans les conditions suivantes :
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<tb> pression <SEP> de <SEP> compression <SEP> 22 <SEP> g <SEP> cm2
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<tb> vitesse <SEP> des <SEP> jets <SEP> de <SEP> liqueur <SEP> 823 <SEP> cm/s
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<tb> vitesse <SEP> transversale <SEP> du <SEP> transporteur <SEP> 366 <SEP> cm/mn
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<tb> poids <SEP> spécifique <SEP> de <SEP> la <SEP> couche <SEP> de <SEP> laine <SEP> 0,22 <SEP> g <SEP> cm2
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<tb> température <SEP> de <SEP> la <SEP> liqueur <SEP> 57,
2*0
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<tb> (solution <SEP> de <SEP> savon <SEP> et <SEP> de <SEP> carbonate <SEP> de
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<tb> sodium <SEP> 4 <SEP> la <SEP> concentration <SEP> usuelle)
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<tb> pH <SEP> de <SEP> la <SEP> liqueur <SEP> 10-10,5
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<tb> rapport <SEP> peigné <SEP> blousse <SEP> 16:1
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Ce rapport peigné : blousse soutient très favorable- ment la comparaison avec le rapport de 8 : 1 ou 10 : 1 que l'on obtient avec les méthodes usuelles de lavage. Il convient de souligner que ces chiffrée sont donnés seulement à titre d' exemple et qu'en fait ils peuvent varier sur une assez large gamme.