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Procédé pour réduire la teneur en humidité d'une matière textile en nappe Cette invention se rapporte à un procédé pour réduire la teneur en humidité d'une matière textile en nappe, par création d'une différence de potentiel électrique entre des points espacés de la même surface de la nappe de manière telle qu'un courant électrique circule dans la nappe entre ces points.
Ce procédé est caractérisé en ce que le courant électrique est un courant alternatif polyphasé ayant un nombre de phases d'au moins six.
Le courant peut être amené à la nappe à travers une couche d'une matière semi-conductrice.
Le courant alternatif polyphasé alimentant les électrodes a de préférence 12 ou 24 phases.
Il est déjà connu de sécher une matière en nappe en faisant passer un courant continu ou un courant alternatif monophasé ou triphasé entre des points espacés de la nappe. Cependant, lorsque le courant employé est un courant continu ou un courant alternatif monophasé ou triphasé, il se produit de fortes étincelles entre les électrodes et la nappe, ce qui provoque une carbonisation de cette dernière. On a pu établir que ce phénomène est dû au fait que, dans le cas du courant continu ou du courant mono ou triphasé, le courant circulant dans chaque électrode est plus intense que le courant circulant dans la nappe.
Il a été trouvé expérimentalement que le jaillissement d'étincelles entre chacune des électrodes et la nappe est éliminé ou réduit à un degré le rendant inoffensif lorsque le rapport du courant circulant dans chaque électrode au courant circulant dans la nappe est de 1 : 1 ou inférieur. La formule donnant ce rapport est la suivante
EMI1.16
Cette formule montre que 6 phases donnent un rapport de 1 : 1 et que plus de 6 phases donnent un rapport inférieur à 1 : 1. Il a été constaté que des résultats particulièrement bons sont obtenus avec 12 ou 24 phases.
Les fig. 1 et 2 illustrent schématiquement ce qui se produit lorsqu'un courant continu ou un courant alternatif monophasé circule entre des points espacés d'une nappe. On voit à la fig. 1 un rouleau comportant des électrodes sous forme de barres disposées parallèlement à l'axe du rouleau et noyées dans la surface du rouleau, et la fig. 2 représente un rouleau semblable à celui de la fig. 1, mais dont seulement une électrode sur deux est alimentée. Les flèches montrent le trajet suivi par un courant continu ou un courant alternatif monophasé.
Les dispositifs représentés aux fig. 1 et 2 sont applicables à la mise en pauvre du présent procédé, à condition que les barres soient connectées individuellement aux phases respectives d'une source de courant électrique alternatif polyphasé ayant au moins 6 phases.
La fig. 3 représente un rouleau comportant des électrodes en forme de bagues coaxiales.
La fig. 4 est une vue en coupe d'un rouleau comportant des électrodes sous forme de barres parallèles à l'axe du rouleau, et comportant en outre une couche d'une matière semi-conductrice recouvrant les électrodes.
La fig. 5 représente un rouleau en coupe partielle, comportant des électrodes en forme de bagues coaxiales et une couche d'une matière semi-conductrice recouvrant les électrodes, et la fig. 6 est une coupe d'un fragment de la surface d'un rouleau ou d'une matrice portant une couche de matière semi-conductrice, montrant le passage du cou-
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rani à travers la couche semi-conductrice et à travers la nappe.
Dans le dessin, et plus particulièrement dans les fig. 1 et 2, le chiffre de référence 1 désigne une partie d'un rouleau muni d'électrodes 2 sous forme de barres parallèles à l'axe du rouleau 1, et le chiffre 3 désigne une nappe entourant une partie de la surface du rouleau 1. Dans la fig. 2, le chiffre 2A désigne des électrodes temporairement inactives. Dans la fig. 3, le chiffre 4 désigne un rouleau muni d'un certain nombre d'électrodes coaxiales 5 en forme de bagues entourant le rouleau 4, et le chiffre 6 désigne une nappe appliquée sur une partie de la surface du rouleau 4.
Dans la fig. 4, le chiffre 7 désigne un rouleau formé avec des électrodes 8 en forme de barres parallèles à l'axe du rouleau 7, le chiffre 9 désigne une couche de matière semi-conductrice en forme d'un manchon continu enveloppant le rouleau 7 et le nombre 10 désigne une nappe appliquée sur une partie de la couche semi-conductrice 9. La matière semi-conductrice de la couche 9 peut avoir une résistivité de 1000 à 100 000 ohms/cm et peut consister en caoutchouc de silicone ou en une résine synthétique,, avec ou sans une charge conductrice telle que du graphite.
Dans la fig. 5, le nombre 11 désigne un rouleau comportant des électrodes 12 en forme de bagues coaxiales au rouleau 11, le nombre 13 désigne une couche de matière semi-conductrice en forme d'un manchon enveloppant le rouleau 11, et le nombre 14 désigne une nappe de matière textile appliquée sur une partie de la couche semi-conductrice 13.
Dans la fig. 6, le nombre 15 désigne un fragment d'un rouleau ou d'une matrice de matière non conductrice, le nombre 16 désigne des électrodes portées par le rouleau ou la matrice 15 et connectées à différentes phases d'une source 17 de courant alternatif hexaphasé, le nombre 18 désigne un fragment d'une couche semi-conductrice et le nombre 19 désigne un fragment d'une nappe reposant contre la couche semi-conductrice 18.1 désigne le courant circulant à travers la couche semi-conductrice 18 en direction perpendiculaire à la surface des électrodes 16, et l' désigne le courant circulant à travers la couche semi-conductrice 18 en direction oblique à partir des électrodes 16.
En fonctionnement, le courant qui circule d'une électrode à une électrode de polarité opposée passe par la nappe qui, grâce à l'humidité qu'elle contient, est capable de conduire le courant électrique. Le courant qui circule dans la nappe la chauffe et provoque l'évaporation d'au moins une partie de l'eau.
Cette méthode de séchage d'une nappe de matière textile est déjà connue, mais sa mise en couvre pratique avait soulevé jusqu'ici de sérieuses difficultés. La difficulté principale du procédé connu employant du courant continu ou du courant alternatif monophasé est due à un phénomène représenté schématiquement dans les fig. 1 et 2, où l'on peut voir qu'un courant continu ou un courant monophasé circulant dans la nappe tend à passer, comme indiqué par les flèches, d'un bord d'une électrode 2 au bord adjacent de l'électrode adjacente, ce qui laisse une partie de la nappe dans laquelle il ne passe que peu ou pas de courant.
Dans la fi-. 2, où une électrode sur deux est alimentée, on voit que le courant, qui circule comme indiqué par les flèches, tend à éviter les parties de la nappe 3 qui se trouvent au-dessus de chaque électrode inactive 2A, préférant passer par la voie de moindre résistance offerte par les électrodes inactives 2A, de sorte qu'il ne passe que peu ou pas de courant dans les parties de la nappe qui se trouvent au-dessus des électrodes inactives 2A. En outre, la concentration du courant aux bords des électrodes tend à carboniser la nappe en ces points. Même si le courant est un courant alternatif triphasé, il se produit de fortes étincelles entre les électrodes et la nappe.
La situation est entièrement différente lorsque les électrodes sont connectées aux phases respectives d'une source de courant électrique alternatif polyphasé ayant au moins 6 phases. Lorsqu'un tel courant polyphasé alimente les électrodes représentées aux fig. 1, 2 et 3, le rapport du courant total transporté par chaque phase, et par conséquent par chaque électrode, au courant circulant dans la nappe ne dépasse pas 1 : 1, et il a été constaté que le jaillissement d'étincelles est éliminé ou réduit à un degré inoffensif si ledit rapport est maintenu à 1 : 1 ou moins. En outre, la nappe constitue un raccordement en étoile des électrodes, en sorte qu'il n'y a pas de partie inactive de la nappe ne transportant pas de courant au-dessus de chaque électrode.
Comme l'angle entre les phases, et par conséquent entre les électrodes adjacentes, d'une source polyphasée est petit, un courant dont l'intensité n'est que peu inférieure au maximum circule dans la nappe directement au-dessus de chaque électrode et seule une faible proportion de ce courant circule entre le courant principal passant dans la nappe et chaque électrode. La densité du courant dans la nappe n'est donc jamais très inférieure au maximum, en sorte que l'effet de chauffage est sensiblement constant sur toute la nappe.
Lorsque la nappe à sécher est très mince, le procédé illustré par les fi-. 1, 2 et 3 convient moins bien, car il est difficile d'obtenir une densité de courant suffisamment forte dans toute la nappe, et en particulier directement au-dessus des électrodes, en raison de la minceur de la nappe et de la faible section de passage du courant qui en est la conséquence. Pour sécher les nappes minces, il convient d'utiliser un dispositif comportant une couche semi-conductrice, comme représenté dans les fig. 4 et 5. Dans ces dispositifs, le circuit entre des électrodes adjacentes mises sous tension comprend la couche semi-conductrice.
Puisque le courant électrique prendra toujours la ligne de moindre résistance et que la couche semi-conductrice présente une résistance élevée, cette ligne de moindre résistance correspond à la plus courte distance entre chaque électrode et la nappe, de sorte que la plus grande partie du courant passe, à partir de chaque électrode, dans une direction perpendiculaire à la surface de l'électrode, comme indiqué en 1 sur la fig.
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6. En raison de la nature semi-conductrice de la couche, des points différents de la surface extérieure de la couche semi-conductrice se trouvent à un potentiel proportionnel à la distance entre chaque point et le point où le potentiel est le plus élevé, c'est-à-dire exactement en face de chaque électrode.
Le courant passant en oblique à divers angles à travers la couche semi-conductrice vers la nappe a une intensité qui diminue progressivement à mesure que l'angle diminue, et ce courant plus faible est désigné par I' sur la fig. 6. Il passe ainsi du courant à travers toutes les parties de la nappe, même si elle est mince.
Il est avantageux que la résistivité de la couche semi-conductrice soit comprise dans l'intervalle spécifié ci-dessus, car, si la résistivité était inférieure au minimum indiqué, le courant aurait tendance à passer d'une électrode à une autre à travers la couche semi-conductrice sans entrer dans la matière en nappe, tandis que, si la résistivité était trop élevée, une tension trop forte pourrait être nécessaire pour faire passer dans la nappe un courant suffisant pour produire l'effet de séchage désiré.
Il existe des avantages supplémentaires obtenus par l'emploi d'une couche de matière semi-conductrice. Les électrodes sont protégées contre une action électrolytique et chimique de l'humidité de la nappe, et il n'y a pas de danger qu'il se produise un arc entre une électrode et une autre. Comme le courant est introduit dans la nappe sur une superficie qui est supérieure à celle de chaque électrode et qu'il existe un gradient de courant qui est à son maximum au centre de cette superficie et diminue à mesure que l'on se rapproche des bords, la nappe n'a pas tendance à brûler au voisinage des électrodes.
Dans l'emploi d'un appareil de ce type, l'action de séchage est contrôlée automatiquement, puisque, comme c'est l'humidité dans la nappe qui fait passer le courant à travers la matière en nappe, lorsque la teneur en eau de la nappe est réduite, le courant qui la traverse est également réduit, et, par réglage de la tension établie sur les électrodes et de l'espacement des électrodes, il est possible de réaliser des conditions dans lesquelles l'intensité du courant à travers la nappe est négligeable lorsque la teneur en eau de la nappe se trouve réduite à une valeur voulue, l'action de séchage s'arrêtant alors en fait à ce moment.
Pour un fonctionnement sans danger de l'appareil, on peut mettre à la terre au moins la partie de la machine en contact avec la nappe qui arrive.
Le ou les rouleaux sur lesquels on fait passer la nappe peuvent être disposés dans un carter, et le carter peut être maintenu à une pression supérieure à la pression atmosphérique, par exemple en permettant à la vapeur d'eau qui se dégage au séchage de faire monter la pression dans le carter, cette vapeur étant utilisable dans quelque autre traitement demandant certaines quantités de vapeur d'eau. En variante, la pression dans le carter peut être maintenue inférieure à la pression atmosphérique, cette pression inférieure à la pression atmosphérique abaissant le point d'ébullition de l'eau et la faisant s'évaporer de la nappe à une température inférieure à celle qui serait nécessaire autrement.