Procédé de teinture ou d'apprêtage à haute température
La présente invention concerne un procédé pour teindre ou apprêter une étoffe, dans lequel la fixation des colorants ou des substances chimiques d'apprêtage dans l'étoffe est effectuée à des températures supérieures à 1000 C et à des pressions supérieures à la pression atmosphérique.
I1 est connu de préchauffer un matériau textile avant son traitement dans un bain de teinture ou d'apprêtage en vue de favoriser la pénétration de l'agent de traitement. Une telle opération est par exemple mentionnée dans le brevet britannique No 1038205 et dans les brevets français No 1364738 et belge No 497424.
Une autre solution, décrite dans le brevet français
No 1224681, prévoit l'imprégnation du matériau textile dans un bain de teinture avec préchauffage du matériau après l'imprégnation. Le matériau traité est alors enroulé sur une ensouple de chargement dans une enceinte étanche se trouvant sous une pression supérieure à la pression atmosphérique. Le matériau est porté, dans ladite enceinte, à une température au-dessus de 1000 C pour la fixation de la teinture.
L'enroulement du matériau textile sur une ensouple de chargement se trouvant à l'intérieur de l'enceinte dans laquelle s'effectue la fixation de l'agent de traitement entraîne évidemment un temps considérable de nonactivité pour cette enceinte.
La présente invention a pour but d'éliminer cet inconvénient, c'est-à-dire d'éviter au maximum les temps morts dans l'utilisation de l'enceinte.
Le procédé selon l'invention, dans lequel la matière à traiter est préchauffée, imprégnée d'un bain de teinture ou d'apprêtage, puis enroulée sur une ensouple de chargement et portée, ainsi enroulée, dans une enceinte étanche se trouvant sous une pression supérieure à la pression atmosphérique et à une température au-dessus de 1000 C, est caractérisé en ce que l'enroulement de la matière imprégnée sur l'ensouple de chargement s'effectue à l'air libre à l'extérieur de ladite enceinte étanche et en ce que, dans l'enceinte, le déroulement de la matière de l'ensouple de chargement et son enroulement sur l'ensouple enrouleuse s'effectuent à une vitesse telle que la fixation de la teinture ou des substances d'apprêtage sur la matière puisse s'effectuer dans l'intervalle de temps nécessaire à ce transfert.
Le procédé selon l'invention peut être appliqué à la teinture et/ou l'apprêtage des étoffes de laine, de coton et plus particulièrement des étoffes en fibres synthétiques, notamment en polyesters.
Dans l'exposé qui va suivre, fait en regard des dessins annexés, sont décrites plusieurs formes de réalisation de l'invention.
Sur ces dessins:
La fig. 1 montre d'une façon assez schématique un appareil pour teindre ou apprêter une étoffe suivant le procédé de la présente invention.
La fig. 2 montre d'une façon assez schématique une modification de l'appareil représenté à la fig. 1; et
la fig. 3 est une vue en plan d'une disposition de voies utilisée conjointement au récipient ou enceinte sous pression pour faire rouler le support d'ensouples vers l'intérieur et vers l'extérieur de l'enceinte sous pression.
Dans ce qui suit, l'invention sera décrite en se référant en particulier à la teinture; cependant, il est évident que l'invention est également applicable à l'apprêtage d'étoffes en utilisant les substances chimiques d'apprêtage habituelles à la place du colorant.
En se référant à la fig. 1, une matière 10 à traiter est supportée sous forme d'un rouleau lOA par un support approprié 11 en forme de A, disposé sur un chariot 12.
La matière 10 à traiter est déroulée depuis le rouleau d'alimentation 10A et passe autour de rouleaux de guidage appropriés 13 et 14 en grande largeur et ensuite autour de plusieurs cylindres ou rouleaux chauffés 15.
Les cylindres ou rouleaux 15 peuvent être chauffés par la vapeur d'eau par exemple, et le passage de la matière 10 à traiter autour d'eux permet de préchauffer la matière à une température prédéterminée. La matière 10 passe ensuite autour de rouleaux de tension appropriés 16 et d'une série de rouleaux de guidage 17 d'où la matière passe à travers une cuve de foulardage 17A qui contient le bain de la solution colorante ou des substances chimiques d'apprêtage suivant que la matière doit être teinte ou apprêtée.
Comme on le voit sur la fig. 1, plusieurs rouleaux 18 sont disposés d'une façon appropriée dans la cuve de foulardage 17A, entre lesquels la matière 10 est enfilée en passant à travers la cuve. La série des rouleaux 18 disposée dans la cuve de foulardage 17A est utilisée d'une façon générale pour rendre la matière plus sensible à la solution colorante contenue dans la cuve de foulardage.
L'étoffe 10 sortant de la cuve 1 7A passe entre deux rouleaux de foulardage 19, puis sur un rouleau de guidage 20 et est enroulée autour d'une ensouple de chargement 21 qui est supportée d'une façon appropriée par un support 22. Pendant cette partie de l'opération, le support se trouve à l'extérieur de l'enceinte sous pression 23 et est exposé aux conditions atmosphériques. Par conséquent, l'étoffe à traiter, pendant son déroulement du support d'alimentation 11, son préchauffage par les cylindres ou rouleaux chauffés 15 et son imprégnation à travers la cuve de foulardage 17A, est toujours soumise à la pression atmosphérique.
Le support 22 sur lequel la matière teinte est chargée autour d'une ensouple 21 est monté sur des galets 24 qui sont destinés à venir en prise avec des rails appropriés 25 qui doivent être alignés avec des rails 26 situés sur la partie inférieure de l'enceinte sous pression. Si on le désire, les rails 25 qui supportent le support 22 sont montés à leur tour sur un chariot 27 qui est disposé de façon à rouler sur une voie 28, 29 disposée à l'extérieur de l'enceinte sous pression 23. Par conséquent, les voies externes 28 peuvent être disposées latéralement de façon que le chariot 27 et le support 22 qu'il supporte puissent être déplacés transversalement par rapport à l'enceinte sous pression.
On doit également noter que le moyen destiné à traiter la matière à l'extérieur de l'enceinte sous pression 23 peut être situé et agencé par rapport aux voies latérales 28 de façon qu'un support 22 puisse être en position de chargement pendant qu'un support précédemment chargé est situé à l'intérieur de l'enceinte sous pression pour effectuer la fixation du colorant et/ou des substances chimiques d'apprêtage dans l'étoffe comme on le décrira ci-après.
En se référant de nouveau à la fig. 1, on remarquera que la matière sortant de la machine de foulardage 17A est enroulée sous forme d'un rouleau autour de l'ensouple de chargement ou d'alimentation 21 située sur le support 22. Pour accélérer l'enroulement de l'étoffe 10 autour de l'ensouple 21, on peut prévoir un moyen d'entraînement. Comme représenté sur la fig. 1, le moyen d'entraînement, destiné à provoquer l'enroulement de l'étoffe 10 sous forme d'un rouleau autour de l'ensouple d'alimentation 21, comprend deux bras 30 (dont un seul est représenté) qui pivotent sur une console appropriée 31 reliée au corps du support 22. Entre les extrémités libres des bras 30 est monté un rouleau d'entraînement 32. Un rouleau de guidage 33 tourillonne entre les extrémités des bras de support 30 du rouleau d'entraînement 32.
Par conséquent, L'étoffe passe en grande largeur sous le rouleau de guidage 33 et sur le sommet du rouleau d'entraînement 32, et s'enroule autour de l'ensouple d'alimentation 21 dans le sens indiqué.
Un moyen moteur approprié peut être relié au rouleau d'entraînement 32, pour faire tourner le rouleau d'entraînement dans le sens dextrorsum. Le rouleau d'entraînement 32 vient ainsi en contact de roulement avec l'étoffe, qui est enroulée autour de lui et avec le rouleau de matière enroulée autour de l'ensouple 21 et il contraint cette ensouple à tourner dans le sens sinistrorsum, en provoquant l'enroulement de l'étoffe autour d'elle. Au fur et à mesure que l'étoffe est enroulée autour de l'ensouple d'alimentation 21, les bras 30 supportant le rouleau d'entraînement 32 se déplacent vers le haut, à mesure que le diamètre du rouleau d'étoffe augmente.
Dès qu'une quantité prédéterminée est passée entre les rouleaux 19 de la machine de foulardage et est enroulée autour de l'ensouple d'alimentation 21, le foulardage est terminé.
L'extrémité libre de l'étoffe ainsi enroulée autour de l'ensouple 21 du support est amenée sur une ensouple enrouleuse 35 également montée sur le support 22. Un moyen d'entraînement est associé à l'ensouple enrouleuse 35 pour transférer l'étoffe teinte de l'ensouple d'alimentation 21 à l'ensouple enrouleuse 35, le transfert de l'étoffe de l'ensouple 21 à l'ensouple 35 s'effectuant en grande largeur. Le moyen d'entraînement de l'ensouple enrouleuse 35 est sensiblement analogue à celui utilisé pour enrouler la matière foulardée autour de l'ensouple 21. Comme on le voit, le moyen d'entraînement de l'ensouple 35 comprend des bras espacés 36 qui pivotent autour d'une console appropriée 37, les bras 36 supportant entre eux un rouleau d'entraînement 38, un rouleau de guidage 39 tourillonnant entre les extrémités des bras 36.
Par conséquent, L'étoffe 10, comme indiqué en traits mixtes sur la fig. 1, passe sous le rouleau de guidage 39 et sur et autour du rouleau d'entraînement 38 pour s'enrouler autour de l'ensouple 35, lorsque le rouleau d'entraînement est actionné. L'actionnement du rouleau d'entraînement 38 provoque une rotation dans le sens sinistrorsum de l'ensouple 35 pour effectuer le transfert de l'étoffe de l'ensouple 21 sur l'ensouple 35. En ce faisant, les rouleaux d'entraînement respectifs 32 et 38 suivent par conséquent l'augmentation ou la diminution de la quantité d'étoffe présente sur chacune des ensouples 21 ou 35.
Lorsque l'étoffe a été foulardée et chargée sur l'ensouple 21 du support et lorsque la matière foulardée a été amenée initialement autour de l'ensouple 35, le support est amené en position dans l'enceinte sous pression 23.
Comme on le voit en particulier sur la fig. 3,
L'enceinte sous pression 23 comprend simplement un grand réservoir cylindrique ouvert à une extrémité qui est suffisamment grand pour recevoir le support 22, et un élément de fermeture 23A pour le fermer efficacement d'une façon étanche à la pression. Des rails 26 se trouvent sur la partie inférieure de l'enceinte 23 pour prolonger les rails 25 supportant le support 22 sur le chariot 27. Par conséquent, en alignant correctement les rails 25 et le chariot 27 supportant le support 22 avec les rails 26 situés à l'intérieur de l'enceinte, on voit que le support 22 peut être facilement déplacé dans l'enceinte sous pression 23.
La partie supérieure de l'enceinte 23 comporte une chicane 40 espacée de la partie supérieure du réservoir pour définir entre elles un espace 41 dans lequel est inter calé un réchauffeur approprié 42. Comme on le verra plus loin, le réchauffeur est utilisé pour chauffer la chicane de façon à empêcher qu'il se produise une condensation, lorsque la température régnant à l'intérieur de l'enceinte sous pression est supérieure à 1000 C, en utilisant de la vapeur d'eau lorsque l'enceinte sous pression 23 est portée à la pression correcte. Par conséquent, le réchauffeur auxiliaire 42 réduit au minimum la condensation à l'intérieur de l'enceinte de la vapeur d'eau qui est utilisée pour porter l'enceinte à la température voulue. De ce fait, toute condensation est évitée et le risque que des gouttelettes d'eau tombent sur l'étoffe pendant le processus de fixation est éliminé.
Lorsque l'enceinte sous pression est en fonctionnement, la fixation du colorant ou des substances chimiques d'apprêtage dans l'étoffe est effectuée en transférant l'étoffe foulardée de l'ensouple d'alimentation 21 sur l'ensouple enrouleuse 35. Par suite, la vitesse de transfert est maintenue à une vitesse suffisante pour réaliser la fixation du colorant dans l'étoffe.
L'expérience a montré qu'un lot de 5000 à 6000 m d'étoffe chargée sur le support peut être soumis à une période de fixation d'une durée d'environ 20 à 30 minutes. Par conséquent, avec le procédé et l'appareil décrits, la fixation pour effectuer la migration nécessaire du colorant dans les fibres de l'étoffe peut être réalisée rapidement.
On remarquera que pendant que la partie de fixation de l'opération est effectuée à l'intérieur de l'enceinte sous pression 23 comme décrit, un second support peut être mis en position au voisinage de la cuve de foulardage 17A, de façon que l'ensouple de chargement 21 du second support puisse être chargée avec une étoffe foulardée de la façon décrite ci-dessus, pendant que le support précédemment chargé se trouve dans l'enceinte sous pression pour provoquer la fixation du colorant à l'étoffe.
La forme de réalisation représentée sur la fig. 2 est sensiblement analogue à celle décrite en se référant à la fig. 1, excepté que la cuve de foulardage 17A est évitée.
Dans cette forme de réalisation, le bain de colorant 50 est intercalé dans la zone de serrage des rouleaux de foulardage respectifs 19, 19. Par suite, on remarquera que l'étoffe, à mesure qu'elle passe sur les cylindres chauffés 15 par lesquels elle est amenée à une température de préchauffage prédéterminée, est guidée ensuite par des rouleaux de guidage appropriés 16 et 17 à travers la solution colorante 50 disposée dans la zone de serrage des rouleaux de foulardage 19, 19. Avec une telle disposition, il faut un plus faible rapport de la matière colorante, en permettant ainsi un meilleur réglage du foulardage.
Sous tous les autres rapports, l'appareil représenté sur la fig. 2 et son fonctionnement sont analogues à ceux décrits plus haut en se référant à la fig. 1.
On doit noter en outre que les stades de teinture d'une étoffe, comme décrit ci-dessus, sont analogues au stade d'apprêtage d'une étoffe précédemment teinte. La seule différence à noter entre la teinture et l'apprêtage d'une étoffe est la différence de substances chimiques utilisées. Sous tous les autres rapports, les stades de teinture et d'apprêtage à l'aide du procédé suivant la présente invention sont analogues.
L'entraînement de l'ensouple enrouleuse 35 peut comprendre un moteur ou source d'énergie appropriée, qui peut être situé à l'intérieur de l'enceinte 23 et qui peut être actionné à distance, ou bien il peut comprendre une source dont l'arbre de sortie s'étend à travers la paroi de l'enceinte sous pression et qui est agencée de façon à être reliée d'une manière appropriée par embrayage à l'arbre de commande du rouleau d'entraînement 38 de l'ensouple 35. La disposition peut être telle que chaque fois que le support 22 est mis correctement en position dans l'enceinte sous pression, l'arbre de sortie du moteur ou de la source d'énergie (non représentée) est accouplé à l'arbre d'entrée du rouleau d'entraînement. Ainsi, lorsqu'il est actionné, le rouleau d'entraînement fait tourner l'ensouple enrouleuse.
Pour réaliser la fixation de la teinture, l'enceinte est hermétiquement fermée au moyen de son élément de fermeture 23A et portée ensuite à sa température et sa pression prédéterminées comprises par exemple entre 1210 et 1320 C et entre 1,05 et 1,26 bar environ, respectivement; pendant qu'elle est à cette température et cette pression élevées, l'étoffe teinte est transférée de 1'ensouple de chargement 31 sur l'ensouple enrouleuse 35.
Pendant ce temps, le colorant est fixé aux fibres de l'étoffe ainsi traitée. A la fin de la période de fixation, la température et la pression régnant dans l'enceinte sont ramenées au point où l'étoffe peut être sortie de 1'en- ceinte. L'étoffe peut être ensuite lavée et rincée et nettoyée et/ou préparée en vue de l'opération d'apprêtage.
Il est bien entendu qu'on peut utiliser le même proces sus et le même appareil pour effectuer l'apprêtage ultérieur, la seule différence entre les opérations d'apprêtage et de teinture résidant dans les substances chimiques d'apprêtage chimique utilisées à la place des colorants utilisés dans la cuve de foulardage 17A. Sous tous les autres rapports le processus et l'appareil sont analogues.
Les substances chimiques d'apprêtage ont pour but de donner aux fibres de l'étoffe une meilleure main et une plus grande durabilité. D'une façon générale, l'apprêtage est effectué après la teinture et après que le nettoyage de l'étoffe teinte a été réalisé.
En utilisant le procédé et l'appareil décrits, on doit noter que le foulardage qui est effectué à l'extérieur de l'enceinte sous pression pour une quantité d'étoffe prédéterminée peut être effectué en 30 à 35 minutes avec une période de fixation d'une durée supplémentaire de l'ordre de 20 à 30 minutes pour des lots d'environ 5000 mètres.
On remarquera que l'on peut traiter efficacement des lots plus importants ou plus petits sans affecter nuisiblement la durée de la fixation.