Procédé de teinture d'étoffes comprenant en partie des fibres synthétiques
La présente invention concerne un procédé pour effectuer la teinture d'étoffes constituées en partie de fibres synthétiques, par exemple en partie par des fibres de polyesters, par exemple de Dacron , Kodel , Vycron , etc.
On sait que, à des températures sensiblement supérieures à 100oC, on peut considérablement réduire la durée du cycle de teinture et qu'on peut opérer sans ajouter de véhicules chimiques.
On sait depuis longtemps qu'un procédé de teinture à des températures relativement élevées est souhaitable, dans lequel l'un des avantages est, entre autres, que les substances synthétiques ont une plus grande affinité pour le colorant à ces températures élevées.
Jusqu'ici, on a essayé souvent de mettre au point un tel procédé à température élevée et un appareil approprié pour le mettre en oeuvre. Le procédé connu, qui a eu le plus grand succès jusqu'ici, consiste à enrouler l'étoffe sur elle-même autour d'un cylindre perforé en la soumettant à une tension et à soumettre la matière tendue aux colorants dans des conditions de température et de pression élevées, tout en faisant couler la liqueur de teinture à travers l'étoffe. Au cours d'une telle opération, il etait courant en pratique de faire alterner l'écoulement de la liqueur de teinture à travers l'étoffe, c'est-à-dire de faire couler la liqueur dans un réservoir à travers l'étoffe du côté interne vers le côté externe, puis d'inverser le sens d'écoulement. Ce processus n'a eu qu'un succès limité et ceci pour plusieurs raisons.
L'une de ces raisons est que l'étoffe doit rester à l'état tendu pendant tout le processus de teinture. Ainsi, on doit prendre des précautions supplémentaires pour s'assurer que l'étoffe enroulée autour du cylindre ne soit pas froissée, car sinon les plis seraient fixés définitivement pendant la teinture. En outre, la tension de l'enroulement a une importance primordiale, en ce sens qu'un enroulement trop serré se traduit par une surcharge de la source d'énergie et inversement un enroulement trop peu serré se traduit par un endommagement de la matière. Egalement, l'étoffe a tendance à être teinte d'une façon irrégulière sur sa longueur et sa largeur; cet état est connu sur le marché sous le nom de manque d'unisson du colorant.
Cet état est dû en partie à l'action de filtration des diverses couches de l'étoffe (ainsi seule une étoffe tissée à texture lâche peut être avantageusement teinte par ce procédé) et en partie à la pénétration irrégulière du colorant dans et autour des fibres provoquée par les caractéristiques de pression de l'écoulement du fluide à travers les couches d'une étoffe de grande largeur. Finalement, un phénomène appele Moiré se manifeste parfois pendant la teinture et par suite toute l'étoffe teinte doit être jetée ou teinte à nouveau.
Egalement, le chargement de ces machines est compliqué et long. En outre, la dimension du lot est limitée par les facteurs ci-dessus et par le poids et le tissage de l'étoffe. Dans une machine d'un autre type connu, l'étoffe est enroulée en une ou plusieurs épaisseurs et en grande largeur autour d'un croisillon supportant des tiges qui supportent à leur tour l'étoffe. En conséquence, le croisillon est mis en rotation en déplaçant l'étoffe lentement à travers la liqueur de teinture. Sous cette forme également l'étoffe doit être tendue en grande largeur (voir
Bernard Praxis des Bleichens und Färbens von Textilien (Springer 1966) pages 92, 96, 97). Les inconvénients d'une teinture de cette façon sont analogues à ceux susmentionnés. Des marques d'adhérence sont éga- lement produites dans l'étoffe.
Une amélioration du résultat de la teinture d'étoffes, en particulier d'étoffes constituées en partie de fibres synthétiques, a été réalisée par un procédé dans lequel l'étoffe à teindre est mise sous forme de torons en boyaux détendus dans une cuve avec un bain de teinture, dont la température est élevée à une valeur entre 800 et 1000 C à la pression atmosphérique, le bain et l'étoffe en boyaux étant placés dans une chambre étanche à la pression, la température du bain de teinture dans ladite chambre étant élevée jusqu'à une valeur suprieure à 1000 C et l'étoffe en boyaux détendus étant alors seulement transportée à travers le bain de teinture à ladite température élevée,
la pression dans la chambre étanche à la pression étant ensuite réduite jusqu'à la pression atmosphérique de façon que la ternpé- rature du bain reste au-dessous de son point d'ébullition et l'étoffe étant enlevée de la chambre (voir brevet suisse No 393237).
Par conséquent, la présente invention a notamment pour but de fournir un procédé de teinture à haute température du type qui vient d'être décrit, mais dans lequel le temps pendant lequel l'étoffe doit rester à l'intérieur de la chambre étanche à la pression est fortement réduit par rapport au temps nécessaire avec les procédés connus, tout en fournissant des étoffes teintes uniformément.
Le procédé selon l'invention, dans lequel l'étoffe à teindre est mise sous forme de torons en boyaux détendus, dans une cuve avec un bain de teinture, dont la température est élevée à une valeur entre 380 et 1000 C à la pression atmosphérique, le bain et l'étoffe en boyaux étant placés dans une chambre étanche à la pression, la température du bain de teinture dans ladite chambre étant élevée jusqu'à une valeur supérieure à 1000 C et l'étoffe en boyaux détendus étant transportée à travers le bain de teinture à ladite température élevée, la pression dans la chambre étanche à la pression étant ensuite réduite jusqu'à la pression atmosphérique de façon que la température du bain reste au-dessous de son point d'ébullition et l'étoffe étant enlevée de la chambre,
est caractérisé en ce que l'on fait circuler l'étoffe mise sous forme de torons en boyaux détendus à travers le bain de teinture pendant que ce dernier est porté à ladite température entre 380 et 1000 C à la pression atmosphérique en dehors de la chambre étanche à la pression.
Le préchauffage de l'étoffe en la faisant circuler à travers le bain lorsque le bain est porté à une température entre 380 et 1000 C à l'extérieur de la chambre étanche à la pression offre l'avantage de permettre de réduire considérablement le temps de traitement à l'intérieur de la chambre. L'expérience a montré que la durée du traitement à l'intérieur de la chambre, c'està-dire à l'intérieur de la partie de l'installation la plus coûteuse, peut être réduite de plus de la moitié.
Le procédé selon l'invention réduit par conséquent considérablement les frais de teinture d'étoffes.
D'autres avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif plusieurs formes de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins:
La fig. 1 est une coupe transversale à plus grande échelle d'un récipient étanche à la pression dans lequel est installée une cuve de teinture, la coupe étant faite immédiatement en dedans de la porte du récipient, et une partie de la cuve étant en arrachement;
la fig. 2 est une coupe longitudinale à plus petite échelle suivant la ligne 2-2 de la fig. 1
la fig. 3 est un schéma d'un système de rails multiples permettant l'admission du support du tissu dans la cuve de teinture à l'extérieur du récipient résistant à la pression, et le déchargement de la cuve de teinture à l'extérieur du récipient après la teinture;
la fig. 4 est une vue en bout à plus petite échelle montrant le mode d'introduction de la cuve de teinture dans le récipient résistant à la pression.
On peut préparer tout d'abord les étoffes partiellement synthétiques contenant, par exemple, du polyester, comme le Dacron , Kodel , Vycron , etc., à l'état grège, comme pour un traitement classique. On fixe ensuite l'étoffe à chaud sur n'importe quel type classique de machine de thermofixage.
On- charge ensuite l'étoffe dans une cuve de teinture à un poste de travail qui se trouve à l'extérieur de la chambre sous pression. L'étoffe est chargée sous la forme de torons en boyaux détendus, soit sous forme de torons individuels, soit sous forme de torons cousus bout à bout pour former un toron sans fin qui peut être chargé sur des dispositifs d'introduction appropriés sous forme hélicoidale ou sous forme de boucle sans fin.
De préférence, la température de la solution du bain de teinture est portée entre 380 C et 820 C à la pression atmosphérique à un endroit situé à l'extérieur du récipient sous pression. On fait circuler l'étoffe chargée sous forme de torons en boyaux détendus à travers le bain de teinture, à mesure que ce dernier est porté à la température comprise entre 380C et 820C. Au cours de ce stade, l'étoffe est partiellement teinte, en réduisant ainsi la durée de teinture nécessaire par ailleurs en utilisant de tels bains de teinture, dont un pourrait être utilisé dans le récipient sous pression pour effectuer la teinture à haute température, tandis que l'autre est chargé et préalablement chauffé pour effectuer la teinture initiale ou partielle du cycle de teinture.
De cette façon, on obtient un procédé de teinture presque en continu, en ce sens que pendant qu'une charge d'étoffe est teinte dans le récipient sous pression, une autre charge est préparée pour l'introduire dans le récipient sous pression.
Le bain de teinture préalablement chauffé et l'étoffe chargée dans ce dernier sous une forme de torons en boyaux sont introduits dans la chambre sous pression et cette dernière est fermée d'une façon étanche à la pression.
On introduit ensuite de la vapeur d'eau dans la chambre hermétiquement fermée pour porter la température du bain de teinture à plus de 1000 C et la pres sion au-dessus de la pression atmosphérique pendant que la cuve de teinture est en fonctionnement. On a découverte qu'une température optimale pour effectuer une teinture optimale est comprise entre 1160 C et 12lao C à une pression d'environ 1,2 bar. La température et la pression régnant dans la chambre sont maintenues en réglant des vannes appropriées de commande de la vapeur d'eau et le cycle de teinture est poursuivi pendant le temps nécessaire pour atteindre la nuance voulue, d'une façon générale pendant 1 heure et demie.
Si on le désire, on peut utiliser un bâtonnet d'échantillonnage auquel un échantillon de l'étoffe est fixé pour déterminer le moment où la nuance voulue est obtenue et le degré d'épuisement de la liqueur de teinture.
Lorsque la nuance est atteinte, on interrompt l'admission de la vapeur d'eau et on admet de l'eau froide dans le bain pour le refroidir. Au cours du refroidissement du bain, il est indispensable de maintenir la température du bain au-dessous d'une température empe- chant le bain de bouillir et de provoquer un emmêlement. On y parvient en réglant la pression régnant dans la chambre sous pression. La pression est ensuite progressivement réduite en fermant la vanne de commande de la vapeur d'eau et en ouvrant finalement la vanne d'évacuation de la chambre sous pression, après avoir refroidi le bain de teinture à 1000 C. La cuve de teinture est continuellement en fonctionnement pendant le procédé.
L'addition de l'eau pour le refroidissement provoque une élévation du niveau de la liqueur de teinture dans la cuve, mais ceci est réglé par un tube de déversement et la quantité en excès est évacuée par des purgeurs de vapeur d'eau.
Si nécessaire, on peut ajouter du colorant pendant la teinture au moyen d'un petit récipient auxiliaire équipé de vannes appropriées pour régler la pression et le débit du colorant ajouté.
Après le relâchement de toute la pression depuis la chambre sous pression, on ouvre son élément de fermeture et on retire la cuve de teinture et la place à un poste situé à l'extérieur de la chambre.
Si on le désire, la cuve peut continuer à fonctionner au poste extérieur, soit pour achever la teinture des fibres non synthétiques ou autres fibres de l'étoffe, soit pour effectuer un lavage et un déchargement.
On peut alors répéter le processus de chargement initial, ainsi que le cycle de fonctionnement.
Dans un processus préféré, il est souhaitable de prévoir plusieurs cuves de teinture de façon à pouvoir charger une cuve et la faire fonctionner à l'extérieur de la chambre sous pression pendant qu'une autre cuve fonctionne à l'intérieur de la chambre. Ainsi, le chargement, le déchargement et la teinture peuvent être exécutés simultanément de manière à accélérer l'opération de teinture globale.
Une forme de réalisation préférée d'un appareil permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus pour une application industrielle est représentée sur les dessins annexés.
En se référant plus particulièrement à la fig. 1, un cylindre étanche à la pression 10, reposant par exemple sur un berceau de support 10', joue le rôle du récipient ou chambre sous pression dans lequel est placée une cuve de teinture semi-cylindrique 11. A ce propos, il y a lieu de noter qu'il est particulièrement commode de monter cette cuve sur des roues 12 qui sont destinées à rouler sur des rails 13 prévus au fond du récipient 10 pour permettre l'introduction et l'enlèvement faciles de la cuve dans et hors du cylindre, en faisant tout simplement rouler cette cuve sur les rails.
Le récipient résistant à la pression 10 comprend en outre des conduites d'alimentation 14, 15 et 16 assurant respectivement l'arrivée de la teinture, de l'eau et de la vapeur d'eau. Une plaque perforée 17 peut également être placée dans le sens de la longueur de la cuve pour empêcher la matière de flotter contre les canalisations de distribution et surtout de venir au contact de la teinture concentrée.
Une bobine 18 du type à fentes réservée à l'étoffe et de préférence de forme elliptique est montée sur un axe rotatif 19 au-dessus de la cuve 11, cet axe étant supporté à cet effet pour tourner sur une plate-forme 20 et s'étendant suivant une ligne excentrée imaginaire dans le sens de la longueur de la cuve. En outre, I'axe 19 est relié à une source d'énergie, telle qu'un moteur électrique 21 (fig. 2) pour le faire tourner, cette source ou moteur se trouvant en général à l'extérieur de la cuve, comme représenté. La boucle sans fin 22 peut se déplacer dans une direction.
Un cylindre fou 23 du type à fentes est porté par un autre axe rotatif 24 qui est monté sur une plateforme 25 fixée à la cuve et il est disposé transversalement à la bobine 18 au-dessus de la cuve 11. Le cylindre 23 peut être mis en rotation par la boucle formée par les torons 22 de l'étoffe proprement dite; mais il est de préférence entraîné mécaniquement, en étant, par exemple, relié à l'axe 19 par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission 26 située à l'extérieur de la cuve 11. Un pliage intermédiaire des torons ou boucles 22, comme représenté sur la fig. 1, est alors effectué à mesure que l'étoffe passe de la bobine 18 vers le fond de la cuve dans la liqueur de teinture.
Comme représenté, le cylindre 10 présente un orifice 27 et un ou plusieurs détendeurs 28, ainsi qu'une soupape casse-vide 28'. En outre, il est également prévu un tube extérieur 29 de prélèvement d'échantillons qui débouche dans le bain de teinture 30.
La cuve 1 1 comporte également un ou plusieurs conduits de vidange, comme celui désigné par 32, dont une extrémité est située au-dessous d'un double fond 33 de la cuve; son autre extrémité étant reliée à une gouttière 34 de déversement de trop-plein par exemple par une conduite 35 servant à acheminer le trop-plein de la liqueur dans cette gouttière.
D'autre part, le récipient sous pression 10 comprend une porte étanche à l'air 36 (fig. 2 et 3) qui est montée de façon appropriée à une extrémité du récipient et qui est fermée hermétiquement pendant le fonctionnement.
Sur la fig. 2, L'étoffe est représentée comme étant divisée en plusieurs torons sans fin 22 en boyaux détendus d'une ou plusieurs pièces, les torons 22 étant montés sur la bobine 18 et sur le cylindre fou 23 et disposés de façon à plonger dans le bain de teinture 30.
Cependant, les térons de l'étoffe peuvent être formés par une seule pièce ou par plusieurs pièces.
Après avoir fermé hermétiquement la porte 36 du récipient sous pression, on élève la température du bain 11 jusqu'au degré voulu, par exemple 1210 C dans le cas du Dacron , en introduisant la vapeur d'eau par la conduite d'addition 16 dans le récipient hermétiquement fermé. Ensuite, on excite le moteur 21 pour faire avancer rapidement (50 mètres par minute) la matière à travers ledit bain sous forme de torons en boyaux détendus jusqu'à ce qu'on obtienne la nuance voulue.
La source d'énergie 21, comme susmentionné, peut être supportée par le récipient sous pression, de préférence à l'extérieur, comme représenté, et elle est reliée à l'axe 19 par un presse-étoupe et un embrayage à griffes 38 pour assurer la transmission de force.
Des tiges ou barres 39 montées en forme de peigne sont également prévues, de façon que chaque toron passe entre une série de ces tiges, afin d'éviter ainsi un emmêlement pendant le passage dans le bain de teinture.
Les extrémités des torons respectifs de l'étoffe sont rattachées pour former une boucle continue sans fin, qui passe ensuite sur la bobine rotative 18 et sur le cylindre fou 23 comme représenté. Cependant, la forme de la bobine n'a pas une importance primordiale; mais il est préférable qu'elle soit à même d'empêcher un glissement de l'étoffe et d'assurer ainsi l'uniformité des plis.
En pratique, L'étoffe est montée sur la bobine et sur le cylindre fou et la cuve est remplie avec la liqueur de teinture. La température du bain de teinture est alors portée entre 820 et 1000 C à un poste situé à l'extérieur du récipient sous pression. Egalement, en se référant aux fig. 3 et 4, l'étoffe est montée sur la cuve, par exemple au poste A, comme susmentionné, pour passer ultérieurement à travers la cuve 11.
La cuve est supportée par ses roues 12 et roule sur les pistes 40 qui s'étendent au voisinage des pistes 13 et parallèlement à ces dernières (non représentées) si tuées dans le cylindre 10. Un chariot 41 est destiné à se déplacer sur des pistes 42, grâce à des roues de support 43 (après avoir reçu la cuve de teinture 11) pour introduire ladite cuve à l'intérieur du récipient sous pression 10. Les rails 42 s'étendent dans ce but perpendiculairement aux rails 40 et une piste intermédiaire 44 est prévue sur le récipient sous pression 10 et est alignée avec les pistes 13 (non représentées) situées dans ce dernier.
n est bien entendu qu'on peut avoir recours à d'autres moyens (non représentés) pour transférer les dispositifs de teinture dans l'appareil de teinture et hors de ce dernier, par exemple des monorails, des roulettes pivotantes, etc., à la place des voies représentées.
Lorsque la teinture effectuée à haute température dans le récipient ou chambre sous pression est achevée et que la cuve de teinture doit être retirée, cette dernière est déplacée au-delà du récipient sous pression sur la voie 44, grâce au chariot 41, après avoir réduit la pression et la température et elle peut être ensuite déplacée latéralement par le chariot pour l'amener sur une autre voie 40' (qui se trouve sur le côté opposé du récipient sous pression) en déplaçant le chariot en conséquence pour déposer la cuve. Naturellement, on peut introduire d'une façon analogue d'autres types de cuves de teinture.
Les fibres non synthétiques peuvent être teintes au cours d'un cycle de teinture ultérieur à un poste extérieur en faisant passer l'étoffe à travers le bain de teinture maintenu à une température élevée et à la pression atmosphérique. De cette façon, on peut teindre une étoffe contenant des fibres distinctes au cours d'une opération à deux stades dans le même appareil.
Process for dyeing fabrics partly comprising synthetic fibers
The present invention relates to a process for carrying out the dyeing of fabrics made partly of synthetic fibers, for example partly of polyester fibers, for example from Dacron, Kodel, Vycron, etc.
It is known that at temperatures substantially above 100oC the duration of the dyeing cycle can be considerably reduced and that it can be operated without adding chemical vehicles.
It has long been known that a relatively high temperature dyeing process is desirable, in which one of the advantages is, inter alia, that synthetic substances have a greater affinity for the dye at these high temperatures.
Heretofore, attempts have often been made to develop such a high temperature process and an appropriate apparatus for carrying it out. The known process, which has had the greatest success so far, consists in winding the fabric on itself around a perforated cylinder by subjecting it to tension and subjecting the tensioned material to the dyes under temperature conditions. and high pressure while flowing the dye liquor through the fabric. In such an operation, it was common practice to alternate the flow of the dye liquor through the fabric, i.e. to flow the liquor into a reservoir through the fabric. from the inner side to the outer side, then reverse the flow direction. This process has had only limited success for several reasons.
One of these reasons is that the fabric must remain in a stretched state throughout the dyeing process. Thus, extra care must be taken to ensure that the fabric wrapped around the cylinder is not wrinkled, otherwise the pleats would be set permanently during dyeing. In addition, the tension of the winding is of paramount importance, in that a winding that is too tight results in an overload of the energy source and conversely a winding that is too loose results in damage to the material. Also, the fabric tends to be unevenly dyed along its length and width; this condition is known in the market as lack of dye unison.
This condition is due in part to the filtering action of the various layers of the fabric (thus only a loosely textured woven fabric can be advantageously dyed by this process) and in part to the uneven penetration of the dye into and around the fibers. caused by the pressure characteristics of the fluid flow through the layers of a wide fabric. Eventually, a phenomenon called Moiré sometimes manifests itself during dyeing and therefore all the dyed fabric must be discarded or dyed again.
Also, the loading of these machines is complicated and long. Further, the size of the lot is limited by the above factors and by the weight and weave of the fabric. In a machine of another known type, the fabric is wound in one or more thicknesses and in a large width around a spider supporting rods which in turn support the fabric. As a result, the spider is rotated by moving the fabric slowly through the dye liquor. Also in this form the fabric must be stretched in great width (see
Bernard Praxis des Bleichens und Färbens von Textilien (Springer 1966) pages 92, 96, 97). The disadvantages of dyeing in this way are similar to those mentioned above. Adhesion marks are also produced in the fabric.
An improvement in the result of the dyeing of fabrics, in particular fabrics made partly of synthetic fibers, has been achieved by a process in which the fabric to be dyed is formed into strands in gut relaxed in a tub with a dye bath, the temperature of which is raised to a value between 800 and 1000 C at atmospheric pressure, the bath and the fabric in guts being placed in a pressure-tight chamber, the temperature of the dye bath in said chamber being raised to a value above 1000 C and the relaxed gut fabric then only being transported through the dye bath at said elevated temperature,
the pressure in the pressure-tight chamber then being reduced to atmospheric pressure so that the temperature of the bath remains below its boiling point and the cloth being removed from the chamber (see Swiss patent No 393237).
Therefore, the present invention is particularly aimed at providing a high temperature dyeing process of the type just described, but in which the time during which the fabric must remain inside the waterproof chamber. pressure is greatly reduced compared to the time required with known methods, while providing uniformly dyed fabrics.
The process according to the invention, in which the fabric to be dyed is formed into strands in relaxed guts, in a tank with a dye bath, the temperature of which is raised to a value between 380 and 1000 C at atmospheric pressure , the bath and the gut fabric being placed in a pressure-tight chamber, the temperature of the dye bath in said chamber being raised to a value greater than 1000 C and the relaxed gut fabric being conveyed through the dye bath at said elevated temperature, the pressure in the pressure-tight chamber then being reduced to atmospheric pressure so that the temperature of the bath remains below its boiling point and the fabric being removed from the room,
is characterized in that the fabric in the form of strands in relaxed guts is circulated through the dye bath while the latter is brought to said temperature between 380 and 1000 C at atmospheric pressure outside the chamber pressure tight.
Preheating the fabric by circulating it through the bath when the bath is brought to a temperature between 380 and 1000 C outside of the pressure-tight chamber offers the advantage of allowing the time to be reduced considerably. treatment inside the room. Experience has shown that the duration of the treatment inside the chamber, that is to say inside the part of the most expensive installation, can be reduced by more than half.
The process according to the invention therefore considerably reduces the cost of dyeing fabrics.
Other advantages of the invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings and giving, by way of explanation, several embodiments of the invention.
On these drawings:
Fig. 1 is a cross-section on an enlarged scale of a pressure-tight container in which a dye tank is installed, the section being made immediately inside the door of the container, and part of the tank being cut away;
fig. 2 is a longitudinal section on a smaller scale taken on line 2-2 of FIG. 1
fig. 3 is a diagram of a multiple rail system allowing the admission of the fabric carrier into the dye tank outside the pressure-resistant container, and the unloading of the dye tank outside the container after the dye;
fig. 4 is a smaller scale end view showing the mode of introduction of the dye vat into the pressure resistant vessel.
Partially synthetic fabrics containing, for example, polyester, such as Dacron, Kodel, Vycron, etc., can be prepared first in the raw state, as for conventional processing. The fabric is then hot set on any conventional type of heat set machine.
The fabric is then loaded into a dye tank at a workstation outside the pressure chamber. The fabric is loaded in the form of relaxed gut strands, either as individual strands or as end-to-end stitched strands to form an endless strand which can be loaded onto suitable feeders in helical form or as an endless loop.
Preferably, the temperature of the dye bath solution is brought to between 380 C and 820 C at atmospheric pressure at a location outside the pressure vessel. The loaded fabric is circulated in the form of relaxed gut strands through the dye bath as the latter is brought to a temperature of between 380C and 820C. During this stage the fabric is partially dyed, thereby reducing the dyeing time required otherwise by using such dye baths, one of which could be used in the pressure vessel to perform dyeing at high temperature, while the other is charged and preheated to perform the initial or partial dyeing of the dye cycle.
In this way, a nearly continuous dyeing process is obtained, in that while one load of fabric is dyed in the pressure vessel, another load is prepared for introduction into the pressure vessel.
The previously heated dye bath and the fabric loaded therein in the form of stranded guts are introduced into the pressure chamber and the latter is closed in a pressure-tight manner.
Steam is then introduced into the hermetically sealed chamber to bring the temperature of the dye bath to over 1000 ° C and the pressure above atmospheric pressure while the dye tank is in operation. It has been found that an optimum temperature for effecting optimum dyeing is between 1160 C and 12lao C at a pressure of about 1.2 bar. The temperature and pressure in the chamber are maintained by adjusting appropriate steam control valves and the dye cycle is continued for the time necessary to achieve the desired shade, generally for 1 hour and half.
If desired, a sampling stick to which a sample of the fabric is attached can be used to determine when the desired shade is achieved and the degree of exhaustion of the dye liquor.
When the shade is reached, the admission of water vapor is interrupted and cold water is admitted to the bath to cool it. During cooling of the bath, it is essential to maintain the temperature of the bath below a temperature which prevents the bath from boiling and causing entanglement. This is achieved by adjusting the pressure in the pressure chamber. The pressure is then gradually reduced by closing the steam control valve and finally opening the discharge valve of the pressure chamber, after having cooled the dye bath to 1000 C. The dye tank is continuously operated. in operation during the process.
The addition of water for cooling causes the level of the dye liquor in the tank to rise, but this is regulated by a discharge tube and the excess quantity is discharged by steam traps.
If necessary, colorant can be added during dyeing by means of a small auxiliary vessel fitted with suitable valves to control the pressure and flow rate of the added colorant.
After all pressure has been released from the pressure chamber, its closure is opened and the dye vat is removed and placed at a station outside the chamber.
If desired, the tub can continue to operate at the outdoor station, either to complete the dyeing of the non-synthetic fibers or other fibers of the fabric, or to perform washing and unloading.
The initial loading process can then be repeated, as well as the operating cycle.
In a preferred process, it is desirable to provide several dye tanks so that one tank can be loaded and operated outside the pressure chamber while another tank is operating inside the chamber. Thus, loading, unloading and dyeing can be performed simultaneously so as to speed up the overall dyeing operation.
A preferred embodiment of an apparatus for carrying out the method described above for an industrial application is shown in the accompanying drawings.
Referring more particularly to FIG. 1, a pressure-tight cylinder 10, for example resting on a support cradle 10 ', acts as the pressure vessel or chamber in which a semi-cylindrical dye tank is placed 11. In this connection, there is note that it is particularly convenient to mount this tank on wheels 12 which are intended to roll on rails 13 provided at the bottom of the container 10 to allow the easy introduction and removal of the tank in and out of the cylinder , by simply rolling this tank on the rails.
The pressure-resistant container 10 further comprises supply lines 14, 15 and 16 respectively providing for the arrival of the dye, water and steam. A perforated plate 17 can also be placed in the direction of the length of the tank to prevent the material from floating against the distribution pipes and especially from coming into contact with the concentrated dye.
A reel 18 of the slotted type reserved for the fabric and preferably elliptical in shape is mounted on a rotary axis 19 above the tank 11, this axis being supported for this purpose to rotate on a platform 20 and s 'extending along an imaginary eccentric line along the length of the vessel. In addition, the axis 19 is connected to a source of energy, such as an electric motor 21 (FIG. 2) to make it turn, this source or motor generally located outside the tank, such as represented. The endless loop 22 can move in one direction.
A slotted type idler cylinder 23 is carried by another rotary axis 24 which is mounted on a platform 25 fixed to the tank and it is disposed transversely to the coil 18 above the tank 11. The cylinder 23 can be placed. in rotation by the loop formed by the strands 22 of the fabric itself; but it is preferably driven mechanically, by being, for example, connected to the axis 19 by means of a transmission chain 26 located outside the tank 11. An intermediate folding of the strands or loops 22, as shown in fig. 1, is then performed as the fabric passes from reel 18 to the bottom of the vat in the dye liquor.
As shown, cylinder 10 has an orifice 27 and one or more regulators 28, as well as a vacuum breaker valve 28 '. In addition, there is also provided an outer tube 29 for taking samples which opens into the dye bath 30.
The tank 1 1 also comprises one or more drain pipes, such as that designated by 32, one end of which is located below a double bottom 33 of the tank; its other end being connected to an overflow discharge gutter 34, for example by a pipe 35 serving to convey the overflow of the liquor into this gutter.
On the other hand, the pressure vessel 10 comprises an airtight door 36 (Figs. 2 and 3) which is suitably mounted at one end of the vessel and which is hermetically sealed during operation.
In fig. 2, The fabric is shown as being divided into several endless strands 22 in relaxed guts of one or more pieces, the strands 22 being mounted on the spool 18 and on the idler 23 and arranged to immerse in the bath. of dye 30.
However, the terons of the fabric can be formed by one piece or by several pieces.
After having hermetically closed the door 36 of the pressure vessel, the temperature of the bath 11 is raised to the desired degree, for example 1210 C in the case of Dacron, by introducing the water vapor through the addition line 16 into the tightly closed container. Then, the motor 21 is energized to rapidly advance (50 meters per minute) the material through said bath in the form of strands in relaxed guts until the desired shade is obtained.
The power source 21, as mentioned above, can be supported by the pressure vessel, preferably externally, as shown, and is connected to the pin 19 by a stuffing box and a claw clutch 38 for ensure the transmission of force.
Rods or bars 39 mounted in the form of a comb are also provided, so that each strand passes between a series of these rods, in order thus to avoid entanglement during passage through the dye bath.
The ends of the respective strands of the fabric are tied together to form an endless continuous loop, which then passes over the rotating spool 18 and over the idle roll 23 as shown. However, the shape of the coil is not of primary importance; but it is preferable that it is able to prevent slippage of the fabric and thus ensure uniformity of the folds.
In practice, the fabric is mounted on the spool and on the idle cylinder and the vat is filled with the dye liquor. The temperature of the dye bath is then brought to between 820 and 1000 ° C. at a station located outside the pressure vessel. Also, referring to Figs. 3 and 4, the fabric is mounted on the tank, for example at station A, as mentioned above, to subsequently pass through the tank 11.
The tank is supported by its wheels 12 and rolls on the tracks 40 which extend in the vicinity of the tracks 13 and parallel to the latter (not shown) if they are killed in the cylinder 10. A carriage 41 is intended to move on the tracks. 42, by means of support wheels 43 (after having received the dye tank 11) for introducing said tank inside the pressure vessel 10. The rails 42 extend for this purpose perpendicular to the rails 40 and an intermediate track 44 is provided on the pressure vessel 10 and is aligned with the tracks 13 (not shown) located therein.
Of course, other means (not shown) can be used to transfer the dyeing devices into and out of the dyeing machine, for example monorails, swivel casters, etc. the place of the channels represented.
When the dyeing carried out at high temperature in the pressure vessel or chamber is completed and the dyeing vessel must be removed, the latter is moved beyond the pressure vessel on track 44, by means of the carriage 41, after having reduced pressure and temperature and it can then be moved sideways by the cart to bring it onto another track 40 '(which is on the opposite side of the pressure vessel) moving the cart accordingly to deposit the vessel. Of course, other types of dye tanks can be introduced in a similar fashion.
Non-synthetic fibers can be dyed in a subsequent dyeing cycle at an outdoor station by passing the fabric through the dye bath maintained at elevated temperature and atmospheric pressure. In this way, a fabric containing distinct fibers can be dyed in a two-stage operation in the same apparatus.