Brevet FR2021629A1 — publié le 19700724

L'invention concerne un procédé et une installation pour le traitement par voie humide en continu, de bandes de matière, notamment pour le lavage de bandes de textiles en les soumettant à un essorage au-dessous du niveau du bain0 Les procédés connus pour le lavage en continu de produits textiles teints ou imprimés, afin d'éliminer les résidus des traitements précédents, utilisent un type de machine à laver dans laquelle le bain se déplace par rapport à la bande à laver, Ceci peut s'effectuer par le fait que le bain dans le récipient est pompé c-ontre la bande et éjecté par des buses de telle sorte que le liquide soit amené par des moyens mécaniques déplacés directement le long de la bande en sens inverse du défilement de la bande. la bande est passée dans des tambours perforés ou à tamis dans des cylindres batteurs ou des excentriqus ou encore soumise à l'effet des ultra-sonsO Pour améliorer l'efficacité du traite ment par voie humide ctest å dire pour assurer un écoulement plus approfondi au travers de la bande de matière, il est connu de monter dans un bain de lavage ou de traitement et en-dessous du niveau du liquide, des cylindres essoreurs ou séparateurs coopérants qui produisent une expulsion importante du liquide de traitement hors de la bande avec une nouvelle imprégnation consécutive de ceW te bande, C'est ainsi que,' dans une machine pour le traitement étalé, par voie humide, de toiles, est prévu un jeu de plusieurs cylindres. séparateurs essoreurs montés dans une auge où se trouve le liquide, la toile passant ainsi entre des paires de cylindres co opéranta Suivant un autre mode de réalisation, on amène un ruban de. carde autour deun tambour en forme de cylin dre perforé, tournant dans un récipient de traitement, et on comprime ce ruban par plusieurs cylindres de pression répartis sur la périphérie du tambour et parallèles au tambour, de sorte qu'il est compacté et rendu plus solide, Stil est avantageux de réaliser un essorage en vue d'une consolidation, ou encore un traitement dans un bain de teinture, car cela présente l'avantage de permettre un écoulement plus intense, ces opérations vont à ltencontre d'un traitement de lavage efficace, car le ruban absorbe de nouveau le liquide de traitement, sale, directement après l'essorage et il se charge de nouveau avec les particules de saleté éliminées précédemment. Un essorage dans lequel on a le mSme liquide de bain à l'entrée et à la sortie des cylindres ne peut pas donner en prin- cipe la meilleure efficacité possible de lavage0 Les mêmes conclusions sont valables pour un essorage effectué au-dessus du niveau du liquide car dans ce cas on a uniquement une chute d'eau devant l'intervalle entre cylindres, et il ne peut pas se produire d'écoulement de lavage efficace contre la surface supérieure de la bande, et des particules de saleté sont au moins en partie,entraînées dans l'intervalle entre cylindres0 La présente invention a pour but de réaliser un procédé pour le traitement en continu par voie humide de bandes de matière, en particulier un procédé et une installation pour la mise en oeuvre du procédé, dans lesquels on réalise un écoulement de part en part intensif avec un essorage au-dessous du niveau du liquide et où cependant la recharge immédiate de la bande avec les particules de saleté contenues dans le liquide à la sortie de la bande hors de l'intervalle entre les cylindres est exclue. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce que la bande de matière pénètre, à la sortie de l'intervalle entre cylindres situé au-dessous du niveau du bain, dans un bain de traitement qui est séparé du bain de traitement se trouvant du -côté de ltentréeO On effectue ainsi la séparation des divers liquides de traitement, de préférence à l'aide des cylindres eux-mSme s. On a remarqué que ce procédé activait le traitement par voie humide et augmentait l'efficacité du lavage par rapport aux procédés à dispositifs d'essorage situés au-dessus du niveau du liquide ou à l'intérieur d'un bande lavage0 Grâce au décalage de l'intervalle des cylindres et au positionnement de ceux ci en-dessous du niveau du liquide, il stétablit à l'entrée de l'intervalle entre cylindres, dans le liquide, un écoulement turbulent au niveau de la surface supérieure de la bande, cet écoulement ayant une grande vitesse dans le sens opposé au défilement de la bande de matibreO Cet écoulement pénètre dans la couche li mite accrochée à la surface Czar de et arrache les particules de saletés ou autres particules restantes, accrochées à la surface des fibres et les évacue du voisinage direct de l'intervalle des cylindres0 Par le montage des cylindres au-dessous du niveau du liquide, on éloigne tout d'abord efficacement les particules de saleté de la bande avant son introduction dans l'intervalle entre cylindres. Les particules restent ainsi dans le liquide.Comme la bande pénètre, à la sortie de l'intervalle entre cylindres, dans un liquide de traitement séparé du premier liquide, il ne peut jamais arriver que les particules une fois arrachées, arrivent de nouveau sur la bande0 On augmente l'efficacité du traitement et on arrive à une utilisation particulièrement avantageuse du liquide de traitement si le liquide de traitement de l'un des baim est amené dans le liquide de l'autre bain à contre-courant par rapport à la direction de défilement de la bande, Dans un mode de réalisation du procédé, la bande passe dans deux bains de traitement séparés par une paroi, au-dessous du niveau du liquide du bain, en passant directement dans l'intervalle entre cylindres d'une paire de cylindres d'essorage montée dans une ouverture de la paroi de séparation, la bande pénétrant alors dans le bain de traitement adjacent situé de l'autre côté de la paroi de séparation, au-dessous du niveau du liquide. Grtce aux cylindres d'essorage montés dans la paroi de séparation entre deux bains de traitement consécutif s, on soumet la bande à un traitement intensif simultanément à son transfert d'un liquide de traitement au suivant, Suivant une autre forme de réalisation du procédé, il est possible d'amener la bande dans un canal recevant le liquide de traitement, en la faisant passer entre des cylindres d'essorage qui constituent une séparation des divers liquides de traitement situés l'un derrière l'autre dans la direction longitudinale du canal0 De cette façon, les cylindres séparent eux-mêmes les divers liquides de traitement. L'efficacité du procédé augmente si on effectue plus de deux traitements consécutifs et si essorage entre chaque fois deux traitements effectue au-dessous du niveau du liquide, Il est également possible de faire passer une bande plusieurs fois entre une paire de cylindres essoreurs disposés au-dessous du niveau du liquide, entre deux bains de 'traitement. L'invention s'entend également à une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, caractérisee en ce que deux liquides de traitement sont séparés par une paroi qui comporte, dans une ouverture, une paire de cylindres essoreurs superposés, au moins le cylindre inférieur étant rendu étanche par rapport à la paroi de séparation, sur sa face inférieuren et l'intervalle entre cylindres se trouvant au-dessous du niveau de liquide des deux bains adjacents, Pour obtenir un travail à contre-courant, il est possible de pomper le liquide de traitement d'un bain à l'autre bain consécutif- dans la direction opposée à celle du dd- filement du produit, en amenant le liquide par une conduite. Dans une installation pour la mise en oeuvre d'une autre forme du procédé selon l'invention, il est prévupdans un canal contenant le liquide de traitement, des cylindres d'essorage coopérantS entre lesquels passe la bande à traiter, ces cylindres occupant pratiquement toute la largeur du-canal. Il est avantageux qutentre les parois du canal et les endroits les plus extérieurs des cylindres d'essorage, il existe un intervalle mince et que le liquide de traitement soit amené à contre-courant par rapport à la direction de défilement de la bande, au travers de ces espaces intermédiaires. L'écoulement précédent du liquide-peut notamment steffectuer par un écoulement par gravitation0 Pour améliorer l'effet de lavage, il stest avéré comme avantageux que les périphéries utiles des cylindres de chaque paire de cylindres d'essorage coopérants présentent des duretés de surfaces superficielles différentes0 Il est aussi possible de prévoir des cylindres de séparation coopérant ayant des diamètres différents. Gracie à cette dernière caractéristique, on augmente l'angle d1en-- trée de lvintcrvalle des cylindres. On a constaté que ceci améliore l'effet du lavage0 La description ci-après se rapporte à des exemple de réalisation représentés aux dessins dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement le procédé selon l'invention avec des cylindres d'essorage, montés dans une paroi de séparation entre deux liquides de traitement. - la figure 2 représente un mode de réalisation d'une installation avec plusieurs bains de traitement consécutifs entre lesquels est prévu chaque fois un essorage im merdé, - la figure 3 représente schématiquement une installation selon l'invention avec des jeux de cylindres d'essorage montés consécutivement dans le canal0 - la figure 4 est une illustration de l'angle ventrée de ltintervalle entre deux cylindres0 'Dans les figures l à 3 les références 1 et 2 se rapportent à des cylindres essorage coopérants9 entre lesquels on fait passer la bande à traiter 3 dans la direction de la flèche 160 Selon la figure 19 les cylindres d'essorage sont montés dans une fenêtre dgune paroi de séparation 49 4' ; cette paroi sépare deux bains de liquide de traitement 5 et 6. Les références 7 et 72 représentent les points où les cylindres essoreurs sont rendus étanches par rapport à la paroi de séparation, pour éviter le transfert de liquide de traitement d'un côté de la paroi de séparation 4, 42 à l'autre Les bains de traitement 5 et 6 peuvent entre de composition diffe- rente ; on peut également utiliser des bains plus ou moins usés, de même composition9 tels que par exemple un bain de lavage0 Les cylindres 1 et 2 sont représentés comme étant totalement immergés0 Il suffit cependant que seul l'intervalle entre les deux cylindres soit situé sous le niveau du bains comme cela est représenté par un trait interrompu 15o La figure 2 représente un mode de réalisation de l'installation avec trois paires de cylindres 19 2 consécutif s9 montés chaque fois entre deux des quatre bains de lavage consécutifs 89 99 109 11. Le guidage de la bande 3 dans les divers bains de lavage s'effectue selon les besoins.Le guidage par galets 12, 1229 tel que représenté9 n'est qu'une représentation schématique dsune réalisation possible0 Le lavage stef- fectue à contre-courant0 Le liquide frais est amené dans le bain de lavage 12 par la conduite 139 et il passe successivement dans les bains 109 9 et 8 alors que la bande de matière chemine en sens inverse du liquide en allant du bain 8 vers le bain 11.De cette façon, la bande est traitée au cours de la dernière phase avec le liquide frais0 Suivant une autre variante de réalisa- tion, non représentée9 on amène la bande plusieurs fois consécutives au travers d2une installation n'ayant que deux bains0 Dans le mode de réalisation selon la figure 3D les cylindres 19 2 sont montés dans le canal 17 et ils remplissent presque complètement toute la largeur de ce canal. Les bains 5 6 se trouvant entre les divers jeux de cylindres de séparation sont de ce fait pratiquement séparés les uns des autres.Il existe uniquement de petits espaces intermédiaires 18 entre les côtés extérieurs des cylindres c'est-à-dire des côtés opposés à ceux en face du passage de la bande de matière 39 et du côté de la paroi du canal 170 Crack à ces espaces intermédiaires 18, le liquide de traitement peut s'écouler à contre-courant par rapport à la direction 16 de défilement de la bande, dans la direction de la floche 19o De cette façon, on a également dans ce cas un dcou- lement à contre-courant d'un bain de liquide de traitement séparés dans le bain suivant.Le passage du liquide peut s'effectuer à l'aide de pompes, mais également par un écoulement par gravité, par exemple en prévoyant une différence de niveau entre les extrémités du canal 17, et notamment en inclinant le canal 17o La figure 4 représente l'angle d'entrXe 14 de l'intervalle entre cylindres.On a trouvé qu'une augmenta- tion de cet angle améliore considérablement le lavage0 Il est aussi important de ne pas avoir une vitesse trop faible de défilement de la bande car avec une vitesse de défilement élevée, on augmente l'intensité de l'écoulement en retour9 dans l'entrée entre cylindres et on augmente la turbulence de cet écoulement ;; de cette façon, on améliore 1' cf- ficacité de l'attaque sur la bande, L'invention n'est pas limitée aux deux modes de réalisation représentés0 Elle concerne également d'autres installations dans lesquelles l'intervalle entre cylindres coopérants9 -aussi bien du c8td de l'entrée que du côté de la sor tieS se trouve au-dessous du niveau du liquide et dans lesquelles le liquide du coté de l'entrée des cylindres est différent de celui qui se trouve du côté de sortie des cylindres0 Les exemples expérimentaux suivants moirent l'efficacité de l'invention0 Exemple lo Une toile de coton teinte avec un colorant azoïque non soluble, a été lavée après la fixation du colorant et passée quatre fois au travers des cylindres d'essorage9 avec un cylindre inférieur en acier d?un diamètre de 105 mm et un cylindre à fibres de perlon avec un diamètre de 195 mm. La pression de travail était de 3,5 kg par centimètre carré sur la longueur de cylindre La température du in était de 95 C. le bain contenait 1 g/litre dune lessive non iogèneD 2 g/litre deun hexa- méta-phosphate, et 2 g/litre de soude calcinée. la vitesse du pro duit était de 20 m/minuteD la longueur du chemin dans le bain de 4D72 cm et la durée de séjour d'environ 15 secondes. Si l'on soulève les cylindres essorage de façon que ltintervalle entre cylindres se trouve au-dessus du niveau du bain et si lton conserve toutes les autres conditions telles que décrites ci-dessus9 le résultat du lavage est consid6- rablement moins bon mEme si on amène du bain frais par des tubes d'éjection, devant l'intervalle entre les cylindres essoreurs ainsi soulevés. Exemple 20 Une bande teinte avec un colorant de phtalocyanine, a été passée huit fois au travers de cylindres essoreurs montés dans la paroi de séparation, dans un bain de la vage frais, Les cylindres, la composition du bain et la tempéra ture étaient identiques à l'exemple n lo a) Pour une vitesse de défilement du )produit de 20 m/mn, une durée de séjour dans le bain deenviron 15 secondes b) Pour une vitesse de défilement du produit de 50 m/mno et une durée dans le bain d'environ 6 secon des0 Dans les deux cas9 le résultat du lavage était meilleur que pour des cylindres soulevés9 avec des tubes d'éjection, cependant dans le cas b le résultat était encore meil leur que dans le cas a0 Exemple 30 Une toile de coton et de polyester tein- te avec des teintures azoSques insolubles et de teintes de disper sion, a été passée huit fois dans les cylindres d'essorage de pa rois de séparation, au-dessous du niveau du bain, selon l'exemple lo Dans ce cas également le résultat du lavage était meilleur que pour les mêmes cylindres dont l'inter- valle était soulevé au-dessus du niveau du liquide9 et dans lequel le bain frais était projeté à l'entrée des cylindres0 Exemple 4o On a effectué la mEme teinte et utilisé le mFme montage de l'installation de lavage que dans l'exemple n03 à ltexception de l'utilisation de cylindres d'essorage ayant une dureté superficielle de 80 shore (revetement de caoutchouc) pour le cylindre inférieur et une dureté de surface superficielle de 100 shore (ébonite) pour le cylindre supérieur. L'effet du lavage était sensiblement moindre que celui de l'exemple 30 On a toutefois remarqué une différence de résultat de essorage entre les cylindres de séparation, dont l'intervalle était situé au-dessus et en-dessous du niveau du bain0 REVENDICATIONB 10) Procédé pour le traitement par voie humide9 en continu9 de bandes de matières notamment pour le lavage de bandes textiles, suivant lequel on effectue un essorage par des cylindres situés au-dessous du niveau du bain9 procédé caractérisé en ce que la bande de matière pénètres à la sortie de l'intervalle entre cylindres situé au-dessous du niveau du bainfdans un bain de traitement qui est séparé du bain de traitement se trouvant du cbté de 1' entrée0 20) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la séparation entre les bains de traitement est réalisée par les cylindres eux-m8mesO 30) Procédé selon les revendications l ou 2 caractérisé en ce que le bain dtun premier récipient est amené dans un récipient contenant l'autre bain, à contre-courant par rapport au défilement de la bande de matière 40) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en c e que pour deux récipients de traitement séparés par une paroi9 la bande pénètre au-dessous du niveau du bain du premier récipient9 directement dans l'intervalle entre cylindres d'une paire de cylindres d'essorage montée dans une ouverture de la paroi de séparation, et cette bande pé- nètre dans le bain de traitement se trouvant de l'autre côté de la paroi de séparation, adjacent, en pénétrant au-dessous du niveau de ce bain0 50) Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 3 caractérisé en ce que la bande est passée entre les cylindres essorage dans un canal recevant le bain de traitement, ces cylindres créant une séparation9 dans la direction longitudinale du canal9 entre les bains disposés l'un derrière l'autres 60) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce quVon effectue plus de deux traitements consécutifs et on réalise une séparation au-dessous du niveau du bain chaque fois entre deux opérations de traitement. 70) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la bande passe plusieurs fois au-dessous du niveau du bain entre une paire de cylindres d'essorage prévue entre deux bains de traitement0 80) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications l à 7 caractérisée en ce que deux bains de traitement sont séparés par une paroi de séparation, et il est prévu une paire de cylindres des sorage superposés, dans une ouverture de la paroi de séparation, au moins le cylindre intérieur étant rendu étanche sur son côté inférieur9 par rapport à la paroi de séparation9 et lwintervalle entre les cylindres étant situé au-dessous du niveau du liquide dans les deux bains de traitement adjacents, 90) Installation selon la revendication 8 caractérisée en ce que le liquide de traitement de deux bains consécutifs est pompé dtun bain aux bains suivants par une conduite, en allant dans le sens opposé au défilement de la bande. 100) Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 Ca- ractérisée en ce quedes cylindres d'essorage, coopéranthentra les- quels on fait passer la bande, sont montés dans un canal pour le liquide de traitement, ces cylindres s'étendant pratiquement sur toute la largeur du canal0 110) Installation selon la revendication 10 caractérisée en ce qutentre les parois du canal et les points les plus extérieurs des cylindres dtessorage, il existe un espace intermédiaire mince 120) Installation selon la revendication li caractérisée en ce que le liquide de traitement est passé à contre-courant par rapport au défilement de la bande de matière, dans les espaces intermédiaires0 130) Installation selon la revendication 12 caractérisée en ce que ltécoulement du liquide s'effectue grSce à un écoulement produit par gravitation. 140) Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 caractérisée en ce que les périphéries utiles des cylindres de séparation présentent des duretés de surface différentes0 150) Installation selon l'une quelconque des revendications l à 14 caractérisée en ce que les cylindres de séparation coopérantsprésentent des diamètres différents0