Installation pour le traitement de matières artificielles. Cette invention a pour objet une instal lation pour le traitement de matières artifi cielles, telles que filaments, fils, pellicules et matières analogues, par un agent fluide sous pression.
Dans le brevet suisse no 187,67,3, on a décrit une installation dans* laquelle des fila ments, fils, pellicules et matières analogues à base d'acétate de cellulose ou d'un autre dérivé cellulosique peuvent être conduits à travers une chambre contenant de la vapeur d'eau sous pression et sont étirés à l'intérieur de cette chambre. Une telle installation per met d'obtenir d'une manière très simple des matières ayant une plus grande résistance à la traction.
Comme indiqué dans le susdit brevet, les orifices prévus pour permettre aux matières de pénétrer dans la chambre d'étirage sous pression et d'en sortir sont de préférence aussi petits que possible, afin de réduire l'échappement de vapeur au minimum. A travers ces orifices, il se produit une chute de pression, et la vapeur qui s'échappe exerce un effet de frottement sur les matières pas- saut par les orifices, ce qui crée dans ces matières une tension s'ajoutant à celle exer cée par les dispositifs servant à l'étirage.
Comme indiqué dans le susdit brevet, il est préférable que l'état de la vapeur d'eau soit tel qu'il permette de réaliser l'étirage avec une force de traction aussi faible que possible. Non seulement la traction d'étirage influence, dans une certaine mesure, les pro priétés du produit étiré, telles que la résis tance à la traction et le pouvoir d'allonge ment, mais, si la traction d'étirage est trop élevée, les filaments, fils, etc. sont en outre sujet à se rompre. On a trouvé que, en vue de meilleurs résultats, surtout lorsqu'on veut obtenir des degrés. d'étirage élevés, par exem ple supérieurs à 500 % de la longueur initiale d'un fil, la tension exercée par la vapeur d'échappement sur les fils pénétrant dans la chambre à pression est trop -élevée.
L'instal lation selon l'invention a pour but de remé dier à cet inconvénient.
Dans une forme d'exécution préférée, une chambre à air comprimé est prévue à l'avant d'une chambre d'étirage à vapeur, et un dis- positif d'entraînement, par exemple des rou leaux de serrage, est placé dans cette chambre à. air comprimé. Cette disposition diminue la tension exercée sur les matières à traiter dans la chambre à vapeur par la vapeur qui ,happe des orifices d'entrée des matières.
s 'ée Le courant de vapeur créé à travers ces ori fices d'entrée dépend de la chute de pression existant à. travers lesdits orifices et, en main tenant l'air dans la chambre à air comprimé sensiblement à la même pression que la va peur que contient la chambre d'étirage, ce courant peut être pratiquement évité et la tension qui s'exerce sur les matières pendant l'étirage, par l'effet de l'échappement de vapeur par les orifices d'entrée, peut être sensiblement supprimée.
La tension exercée sur les matières à trai ter comme résultat de l'échappement de va peur par les orifices de sortie des matières de la chambre d'étirage est plus petite que la tension exercée sur les matières qui pénètrent dans la chambre à vapeur par la vapeur s'échappant des orifices d'entrée des matières en l'absence de la- chambre à air comprimé, étant donné que, à. l'extrémité de sortie de la chambre à. vapeur, les matières se meuvent. dans le même sens que la, vapeur et peuvent, étant donné qu'elles ont été étirées, se mou voir à une vitesse très élevée, alors que, à l'entrée des matières, celles-ci se meuvent en sens inverse de la vapeur d'échappement.
Toutefois, dans certaines formes d'exécution de l'installation, la tension exercée par la vapeur d'échappement sur les matières pas sant par les orifices de sortie de la chambre d'étirage est diminuée ou supprimée par la présence, à l'extrémité de sortie de la cham bre d'étirage, d'une seconde chambre à air comprimé contenant un dispositif commandé d'entraînement qui, dans ce cas, peut être le dispositif d'étirage.
Dans un but de commodité, les chambres placées à l'une ou à, chacune des extrémités du parcours des matières à travers la cham- bre de, traitement seront appelées ci-après "chambres extrêmes à. pression", mais il est bien entendu que ce terme n'implique pas le fait que la chambre -de traitement doit nécessairement s'étendre dans la direction générale du parcours des matières à travers cette chambre.
L'installation faisant l'objet de l'inven tion est caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de traitement à, pression munie d'orifices d'admission de l'agent de traite ment, en combinaison avec au moins une chambre extrême à pression munie .d'un ori fice d'admission d'un fluide inerte, cette chambre contenant un dispositif commandé d'entraînement des matières à traiter, lesdites chambres étant munies d'orifices permettant aux matières de passer successivement de l'air extérieur à travers les chambres et de sortir de celles-ci .de nouveau dans l'air exté rieur.
L'installation peut comprendre deux cham bres extrêmes à pression contenant chacune un dispositif commandé d'entraînement des matières et disposée chacune à l'une des extrémités du parcours des matières à tra vers la chambre de traitement.
Outre que la chambre extrême à pression prévue à chacune des extrémités de la cham bre de traitement diminue la tension exercée sur les matières aux orifices d'entrée et de sortie de la chambre de traitement, ces cham bres extrêmes empêchent l'échappement de l'agent de traitement fluide. Ceci présente un avantage considérable lorsque l'agent fluide est un gaz ou un liquide, dont l'échap pement serait. préjudiciable, ou lorsqu'il est désirable, pour des raisons économiques, d'empêcher une perte du fluide.
,Si l'on désire empêcher l'échappement de l'agent de traitement fluide et que la tension exercée par le courant :d'agent de traitement à travers les orifices prévus pour le passage des matières entrant dans la chambre de trai tement ou en sortant ne présente d'impor tance qu'à l'entrée, l'installation peut être composée d'une chambre de traitement à pression munie, à l'une de ses extrémités, d'une chambre extrême à pression contenant un dispositif commandé d'entraînement des matières et, à l'autre extrémité, d'une seconde chambre extrême .à pression ne contenant pas de dispositif d'entraînement.
La chambre de traitement peut être mu nie d'un manomètre, d'un détendeur et d'un séparateur de vapeur ou autre dispositif ser vant à recueillir l'eau de condensation de la chambre de traitement. De plus, la cham bre extrême à pression peut être munie d'un manomètre, d'un détendeur et d'un sépara teur de vapeur ou dispositif analogue.
La chambre extrême à pression située à l'une ou à chacune -des extrémités du par cours des fils à travers la chambre de traite ment peut contenir, au lieu d'air comprimé, tout autre gaz ou fluide comprimé qui serait inerte à l'égard des matières en cours de trai tement.
Les différentes formes d'exécution de l'installation selon l'invention sont applica bles au traitement de filaments, fils ou pro duits analogues, ou de pellicules ou autres matières en feuille, par des agents fluides sous pression, lorsqu'il est désirable que ces matières passent d'une façon continue à tra vers une chambre de traitement à pression et que la tension exercée sur les matières à travers les orifices d'entrée ou de sortie soit diminuée ou supprimée.
Dans une forme d'exécution particulière, on peut par exemple faire passer des fils d'acétate de cellulose par des orifices conve nables ménagés dans une des parois latérales d'une chambre extrême à pression qui con tient de l'air comprimé, pour les amener à un dispositif commandé d'entraînement, tel que des rouleaux de serrage, placé dans cette chambre, avec lequel les fils ont un contact sensiblement dépourvu de glissement, ces fils passant ensuite par d'autres orifices pour les introduire dans une chambre d'étirage con tenant de la vapeur saturée ou humide sous pression, et sortant par des orifices situés à l'extrémité opposée de la chambre à vapeur et, de là, passant au contact -de rouleaux de serrage ou un autre dispositif d'étirage placé au delà de la chambre d'étirage.
En main tenant l'air que contient la chambre extrême à pression à la même pression que la vapeur que contient la chambre d'étirage, la tension qui .était exercée sur les fils par la vapeur s'échappant des orifices par lesquels ces fils pénètrent .dans la chambre d'étirage est en tièrement supprimée.
Il est toutefois dési rable d'éviter que l'air ne passe de la cham bre extrême à pression dans la chambre d'étirage et, à cet effet, il est préférable de maintenir l'air de la chambre extrême à pression sous une pression un peu plus faible que celle de la vapeur que contient la cham bre d'étirage, afin qu'une faible quantité de vapeur puisse s'échapper de cette chambre pour pénétrer dans la chambre extrême à pression, cette quantité .étant toutefois insuf fisante pour pouvoir occasionner une tension sensible sur les fils.
Certaines formes d'exécution de l'instal lationselon l'invention pourront permettre la saponification sous pression -de fils, pelli cules ou matières analogues d'esters de cellu lose, par exemple là l'aide de soude caustique, d'ammoniaque, ,de méthylamine ou d'éthy lène diamine, ou des opérations d'étirage réalisées à l'aide d'eau chaude sous pression, comme décrit dans le brevet suisse déjà cité ou à l'aide -de ramollisants organiques sous pression.
Le dessin annexé représente, schémati quement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de.l'installation faisant l'objet de l'invention.
Fig. 1 en est une coupe transversale lon gitudinale, cette installation permettant d'éti rer des fils d'acétate de cellulose dans de la vapeur d'eau; Fig. 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
Des fils 1, déroulés de bobines 2 d'un cantre, pénètrent par de petits orifices 3 dans une chambre extrême ià pression 4 dans la quelle ils passent sans glisser au contact de rouleaux commandés de serrage 5, sortent de cette chambre par de petits orifices 6, pour pénétrer dans une chambre -de traitement à pression 7, puis de cette chambre, par des orifices 3, pour passer sans glisser au contact de rouleaux de serrage 9 servant ià effectuer l'étirage, et sont finalement enroulés sur des bobines 10 d'un cancre.
De l'air comprimé est introduit par un orifice 11 dans la cham bre 4, qui est munie d'un manomètre 12, d'un détendeur 13 et d'un séparateur de va peur 14. De la vapeur pénètre dans la cham bre 7 par des tuyaux perforés 1,5 placés de telle sorte que la vapeur humide ou saturée sortant de ces tuyaux est projetée sur les fils immédiatement à leur entrée .dans la cham bre 7. Cette chambre 7 est .aussi munie d'un manomètre 16, d'un détendeur 17 et d'un sé parateur de vapeur ou robinet ,de purge d'eau condensée 18.
Pour les conditions générales de l'opéra tion d'étirage à la vapeur, on se référera au brevet suisse déjà cité. Grâce à l'installation représentée et décrite, il est possible d'obte nir des degrés d'étirage beaucoup plus élevés que si la chambre extrême à pression n'était pas appliquée.
Le traitement de fils d'acétate de cellulose par de la vapeur humide ou sa turée à la température et sous la pression appropriées, au moyen de l'installation re présentée et décrite, permet d'obtenir des étirages de plus de 2000% environ de la longueur initiale des fils, outre que les qua lités du fils, telles que la résistance à la traction et le pouvoir d'allongement, sem blent être influencées favorablement par la présence de la chambre extrême à pression.
L'installation représentée dans la fig. 1 peut aussi servir à étirer des fils d'acétate de cellulose dans de l'eau chaude, ce qui s'obtient en prévoyant, au lieu des dispositifs d'admission de vapeur 15, des dispositifs d'admission et d'échappement d'eau et un réchauffeur dans la chambre 7, comme repré senté dans le dessin annexé au brevet suisse déjà cité. Pour les conditions relatives à l'éti rage à. l'eau chaude, on se reportera à ce brevet.