Brevet FR2066949A1 — publié le 19710813

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour letrai- tement de finition, et en particulier la teinture de matières textiles à partir de solvants organiques, par la mise en oeuvre dtins- tallations couramment employées pour le nettoyage à sec de tissus. On connatt la teinture de matières textiles à partir de solvants organiques. C'est ainsi qu'il est possible dsappliquer ce procédé de teinture dans une installation usuelle de nettoyage à sec, en une opération discontinue, également appelée opération par charges. Dans ces conditions, il s'est toutefois avéré que cette manière de procéder et les dispositifs de ce genre ne donnaient pas des résultats satisfaisants pour la teinture de textiles. Les défauts qu'on peut mentionner sont entre autres la durée prolongée de la teinture, le faible rendement des colorants et la solidité insuffisante de telles teintures. L'invention a pour but de fournir, en éliminant les défauts ainsi énumérés, les conditions préalables nécessaires pour un traitement qui réponde aux exigences, et notamment pour une teinture à partir de solvants organiques. En concevant 1 r invention, on s'est fixé pour tâche de mettre au point un procédé et un dispositif qui permettent un apprêt, et notamment la teinture de matières textiles dans les conditions du traitement à partir de solvants organiques, de manière à satisfaire, tant en ce qui concerne l'exécution que les résultats, les exigences posées, à savoir une bonne résistance de la teinture et un rendement maximal des colorants avec une durée de traitement aussi réduite que possible. Conformément à l'invention, ce problème est résolu par le fait que les textiles à traiter, notamment en vue de leur teinture, sont nettoyés dans un solvant pur, tel que le perchloréthylène, à travers un filtre et à une tempe'rature au-dessus de l'ambiante, puis sont teints, teints et fixés ou fixes par addition d'une préparation-mère de colorant, tout d'abord à une température croissante, puis à une température inférieure, égale ou supérieure au point d'ébullition du solvant utilisé et sous pression; après quoi, les textiles sont rincés ou fixés et rincés dans du solvant propre, pour entre ensuite séchés.La fixation est effectuée dans la vapeur de solvant, avec de la vapeur d'eau, de l'air chaud ou un solvant chaud ou froid Pour la mise à exécution du procédé, il a été realisé un dispositif qui comprend une cuve à teinture, laquelle est exécutée sous forme de récipient de pression et est séparée, par des organes de coupure, d'ensembles qui sont en communication avec elle Par ailleurs, la cuve à teinture est munie d'un groupe chauffant et est reliée à un dispositif de condensation par l'interméaiaire d'un tube d'évacuation. L9importance de l'invention tient à ce qu'il est fourni un procédé et un dispositif pour le traitement de finition de textiles, et notamment pour la teinture de ceus-cip qui permettent le traite ment dans des solvants organiques avec de bons résultats 1 Il a été découvert que l'application de conditions enlevées de température et de pression pour la teinture de matières textiles à-partir de solvants organiques joue un rôle décisif.Les solidités de teinture et les rendements de colorant obtenus par le procédé selon l'invention et avec le dispositif mis au point, ainsi que le temps bref nécessaire pour l'exécution du processus de teinture permettent finale ment de satisfaire le besoin dtutiliser un autre milieu que l'eau en vue du traitement de finition de matières textiles. Si la recherche d'un-autre milieu que l'eau est si généralement manifestée, c'est parce que l'approvisionnement en eau, et surtout l'épuration de l'eau sont problématiques et couteux En outre, le traitement aux hautes températures nécessaires entrains des frais élevés par suite de la forte chaleur spécifique qui caractérise l'eau. Ces problèmes sont résolus par l'invention dans la mesure la plus large et, par suite, un besoin économique- est satisfait. L'invention pourra de toute fac on être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, relatif à un exemple d'exécution. Le dessin ci-annexé est une représentation schématique d'un dispositif selon l'invention pour le traitement de finition et no notamment la leinture de matières textiles Une cuve à teinture 1, destinée à recevoir le bain de traiter ment9 est exécutée sous forme de récipient de pression. u-dessous de la cuve à teinture 1 se trouve un groupe chauffant 4. Un tambour de traitement 2, muni d'un orifice de chargement 5, est monté à rotation dans la cuve à teinture 1. Le ambour de traitement 2 présente une enveloppe perforée.Le montage et l'entraînement du tambour de traitement 2, qui n'ont pas été représentés en détail sur le dessin, peuvent correspondre dans la pra-Lique à l'étant actuel de la technique, par exemple dans le domaine du nettoyage à sec des tissus. La cuve à teinture i est reliée, par des tuyaux de communication 5, 5' et par des organes de coupure 6, 6'- intercalés dans ces tuyaux, à un- système de séchage, compose d-un filtre dépoussié reur 7, d'un ventilateur & et d'un coffre de -séchage 9 avec un groupe de refroidissement 10 et un groupe chauffant 1-1.Par ailleurs, il est prévu un circuit de circulation pour le bain de traitement, passant par la cuve à teinture 1. Ce circuit est constitué par la cuve à teinture 1, une canalisation 12, un organe de coupure 13, une canalisation 14, 15, une pompe 16, une canalisation 17, un filtre 18, une canalisation 19, un organe de coupure 20 et la cuve à teinture 1. L'installation comprénd en outre un dispositif de condensation, composé d'un groupe de refroidissement. 25, d'un récipient collecteur 27 muni de la canalisation 26, ce dispositif étant en communication avec la cuve à teinture 1 par une canalisation 23 équipée d'un organe de coupure 24. Le mode de fonctionnement du dispositif pour le traitement final de textiles va maintenant être expliqué à propos de la teinture de matières textiles, donnée à titre d'exemple. Les matières textiles à teindre sont introduites dans le tambour de traitement 2 par l'orifice de chargement 3. Puis l'orifice de chargement 3, ainsi que les organes de coupure 6, 6', 13 et 24 sont fermés de manière étanche à la pression et un solvant propre, par exemple le perchloréthylène, est introduit. dans la cuve à teinture 1, à partir du récipient collecteur 27 : d'un réservoir additIonnel (non représenté), par la conduite 22, l'organe de coupure 21 ouvert, la conduite 15, la pompe 16, la conduite 17, le filtre 18, la conduite 19 dont l'or- gane de coupure 20 est ouvert.Le solvant est réchauffé, par exemple à 600 C, par le système chauffant 4. Le tambour de traitement 2 tourne à faible vitesse avec les matières textiles dans le solvant. Le solvant est mis en circulation dans le circuit de filtration (cuve à teinture 1, conduites 12, 14, 15 avec organe de coupure 13 ouvert, pompe 16, canalisation 17, filtre 18, conduite 19 avec organe de coupure 20 ouvert, cuve à teinture 1), pendant ce processus de nettoyage, connu en soi et appliqué couramment pour le nettoyage à sec des tissus. Les salissures des matières textiles sont enlevées par le solvant et séparées dans le filtre 18. Ce qui constitue une nouveauté avec le procédé de l'invention, c'est que les textiles ne sont pas essorés comme d'habitude : au contraire, à l'achèvement de la phase de nettoyage, une préparation-mère de colorant est ajoutée au solvant propre qui résulte de la filtration continue. Pendant le processus de teinture qui fait alors suite, le bain est mis en circulation-permanente par pompage dans le circuit de filtration, tel que défini el-dessus, Le tambour de traitement continue à tourner à faible vitesse. On obtient de la sorte une homogénéisation constante du bain de teinture et les textiles sont soumis à un contact permanent avec le bain de teinture, d'où il résulte que le colorant est retenu de manière intense et, en même temps, avec un rendement optimal sur les matières textiles. Le succès obtenu résulte par ailleurs des conditions de température et de pression établies conformément à l'invention. Il a été découvert qu'il était profitable d'élever progressivement la température du bain de teinture à travers le système chauffant 4, puis de mener le processus de teinture à une température inférieure, égale ou supérieure au point d'ébullition du solvant, en l'absence de pression ou même sous pression.C'est la raison pour laquelle la cuve à teinture 1 est séparée du système de séchage nécessaire pour la suite du traitement par les organes -de coupure 6, 6' et du dispositif de condensation par l'organe de coupure 24, de manière à constituer un récipient de pression hermétiquement clos. les organes de coupure peuvent être par exemple des soupapes ou des tiroirs. Après que le résultat de teinture a été atteint, le reste du bain de teinture est évacué de la cuve 1 vers un réservoir (non représenté sur le dessin) en vue d'une opération ultérieure de teinture, ou vers un dispositif de distillation. Pour le traitement suivant de fixation, plusieurs variantes sont prévues selon l'invention. En premier lieu, la fixation peut être effectuée dans la vapeur de solvant à une température inférieure, égale ou supérieure au point d'ébullition, sous pression. A cette fin, il est retenu après la teinture,-à la partie inférieure de la cuve 1, une quantité de solvant telle que le tambour de traitement 2 puisse tourner en dehors dú solvant. Le -bain résidùeî est amené à la température adéquate par le groupe ehauffaSt 4. Pendant cette opération, comme on lia déjà indiqué-, les organes de coupure 6, 6', 13, 20, 21, 24 sont dans leur position de blocage, de sorte que la pression qui s'établit soit maintenue dans la-cuve à teinture 1. La-fization-du colorant sur les fibres steffectue dans ces conditions. Lorsque le degré de fixation nécessaire a été atteint, les textiles sontséchés-. -T-outefois, la pressiòn-dans la-cuve à teinture 1 doit être abaissée au préalable. A cette fin, l'organe de coupure 24 est ouvert et la vapeur de solvant qui est-sous pression est évacuée par la conduite 23 vers le groupe de refroidissement où elle se condense --spontanément. Le solvant condensé s'écoule dans lé récipient collecteur 27 par la conduite 26.En méme temps, la chaleur contenue dans les textiles du fait de la haute pression et de la température élevée est dégagée sous forme de chaleur d'évaporation et, par ce processus, le solvant qui est encore contenu dans les textiles est avantageusement expulsé, en une sorte de processus d'évaporation. Cette vapeur de solvant est également attirée automatiquement vers le dispositif de condensation, car il règne une dépression dans celui-ci par suite de la condensation. Le processus d'évaporation spontanée, qui constitue en même temps le processus de séchage pour les textiles, se déroule jusqutà ce que le point d'ébullition du solvant soit atteint dans la cuve à teinture 1. La vaporisation spontanée, encore possible à partir de ce point, ne serait pas économique. C'est pourquoi le séchage résiduel est effectué au moyen du système de séchage.A cet effet, ltor- gane de coupure 24 est fermé, les organes de coupure 6, 6' sont ouverts et le ventilateur 8 produit un courant d'air qui peut entre réchauffé par le groupe chauffant 11 et pénètre dans la cuve à teinture 1 par la conduite 5', traverse les textiles du fait de la rotation du tambour de traitement 2 et s'enrichit spontanément de vapeur de solvant; puis ce courant est dirigé par le tuyau d'évaporation 5 vers le filtre dépoussiéreur 7 où il est débarrassé de la poussière et des fibres etn poursuivant son trajet à tralrers le ventilateur 8, il parvient dans le groupe de refroidissement 10 en vue de la condensation de la vapeur de solvant entratnée pour être recyclé jusqu'à ce que les textiles soient complètement séchés. Le solvant condensé dans le groupe de refroidissement 10 est dirigé vers le récipient collecteur 27 par une conduite non représentée sur le dessin. Une autre variante nour la fixation consiste à traiter les textiles dans la vapeur d'eau sous pression. A cette fin, après élimination complète du bain de traitement, de la-vapeur d'eau est introduite dans la cuve à teinture 1, en position de fermeture des organes de coupure 6, 6', 13, 20, 21, 24. La fixation du colorant sur les fibres s'effectue dans cette atmosphère de vapeur d'eau. Le séchage des textiles est exécuté selon le mode qui a déjà été décrit à propos de la fixation dans la vapeur de solvant. Ces deux procédés de fixation s'accoenpagnent d'avantages importants en ce qui concerne la durée nécessaire de 1 'opération suivante de séchage. Les textiles peuvent ainsi être extraits du dispositif -oeu de temps après la fixation. Une autre variante de la fixation consiste à traiter les textiles à l'air chaud. Dans ce cas, le bain de traitement qui reste à la suite de ltopération de teinture est évacué entièrement. Les~organes de coupure 6, 6' sont ouverts, les autres sont fermés.Un courant d'air produit par le ventilateur 8 et réchauffé par le groupe chauffant Il à des température res inférieures, égales ou supérieures au point d'ébullition da sol- vant est introduit en circulation continue dans la cuve à teinture 1 et, par suite, dans le tambour de traitement 2 qui toupine avec les textiles, par la conduite 5'. Lorsque la fixation est effectuée, les textiles sont séchés par le meme circuit, avec introduction d'un fluide de refroidissement dans le groupe 10. Avec ces trois variantes de fixation ci-dessus décrites, on a délibérément renoncé à un rinçage faisant suite à la fixation, afin de tirer profit, pour le processus de séchage, de l'énergie calorifique contenue dans le textile du fait des opérations de teinture et de fixation. Une telle façon de procéder est possible avec certaines catégories de fibres, par exemple avec les fibres synthétiques, dont la structure est telle qu'aucune particule de colorant ne reste sur la surface des fibres en l'absence de forte adhérence, de sorte qu'un rinçage est inutile.En outre, le procédé de teinture à partir de solvants organiques dans les conditions de l'invention contribue à un rendement maximal du colorant contenu dans le bazz de teinture. riais l'invention prévoit aussi la possibilité d'un traitement de rinçage à la suite du -trai!ement de fixation mentionné. A cette fin, du solvant propre est introduit dans la cu- ve à teinture 1 à la température normale ou à une température éle- vée et il est mis en circulation par pompage dans le circuit da filtration déjà défini.Une autre variante de la fixation consiste à traiter les textiles avec du solvant chaud. A cette fin, le traitement de teinture selon Itinvention est prolongé d'une période de temps additionnelle après l'instant d'utilisation optimale du bain de teinture. Cette manière de procéder constitue en fait une fixation dans le bain de teinture à une température inférieure, égale au supérieure au point d'ébullition, sous pression. On dispose d'une seconde possibilité de fixation dans le solvant chaud en évacuant de la cuve à teinture i le bain colorant résiduel, en introduisant du solvant propre dans cette cuve 7 et- en le faisant circuler par pompage dans le circuit de filtration déjà défini. Dans ces conditions, le bain de fixation est réchauffe, par le groupe chauffant 4, à une température inférieure, égale ou supérieure an point d'ébul- litron du solvant. Le procédé de fixation peut également s'effectuer sous pression. Comme on l'a déjà indiqué, les conditions de fonctionnement du dispositif doivent correspondre à celles d'un récipient de pression, en ce qui concerne la cuve à teinture 1-. La fixation ainsi exécutée sert en même temps au rinçage, de -sorte que là encore on peut procéder avantageusement au séchage, selon le mode déjà décrit, en mettant à profit la chaleur contenue dans les textiles. Une autre variante de la fixation consiste à traiter les textiles avec du solvant froid. Il a été découvert qu'un refroidissement brusque avec du solvant froid, à la suite de l'opération de teinture dans le solvant chaud, a pour effet de fixer le colorant sur les fibres. A cette fin, le bain de teinture qui reste à la suite du traitement de teinture est évacué de la cuve 1 et du solvant propre et froid est introduit dans cette cuve 1 et mis en circulation par pompage dans le circuit de filtration déjà défini. Ce traitement sert d'une part à la fixation du colorant sur les fibres et, d'autre part, l'excédent de colorant est enlevé par effet de rinçage. Les variantes décrites représentent des possibilités en ce qui concerne la fixation, dals le sens de l'invention. Il est bien entendu que d'autres variantes encore peuvent être conçues à partir des caractéristiques prl.-ncipales de l'invention. Il convient de noter ici, pour résumer, que dans toutes les formes d'exécution possibles décrites ci-dessus, d'après le procédé de l'invention, le tambour de traitement 2 tourne constamment à une faible vitesse et que, en cas de besoin, le mécanisme d'entratne- ment permet un essorage des textiles. A la suite de l'opération de séchage, les textiles sont en outre désaérés, selon ce qui est également pratiaué dans le nettoyage à sec des textiles.Après quoi, les textiles peuvent être extraits à 11 état sec du tambour de traitement 2, par l'orifice de chargement 3o Le dispositif peut fqnctionner d'après des programes prééta- blis qui commandent les diffurents éléments et ensembles et qui règlent le déroulement des opérations. Il reste encore à mentionner que l'invention prévoit en générai le traitement de finition de textiles à partir de solvants organiques, quelle s'applique en particulier å la teinture et qu'el- le a été décrite à ce propos. tirais il est bien entendu que l'-inven- tinn est annlicable aussi bien à d'autres traitements de fini'ion, tels que blanchiment, coloration en blanc et autres traitements com -parables. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le traitement de finition et notamment la teinture de textiles à partir de solvants organiques en utilisant une installation couramment employée pour le nettoyage à sec des tissus, caractérisé par le fait que les textiles à traiter, notamment en vue de leur teinture, sont nettoyés dans un solvant pur, à travers un filtre et à une température au-dessus de l'ambiante, puis sont teints, teints et fixés ou fixés par addition d'une préparation-mère de colorant, tout d'abord à une température croissante, puis à une température inférieure, égale ou supérieure au point d'ébullition du solvant utilisé et sous pression; après quoi, les textiles sont rincés ou fixés et-rincés dans du solvant propre, pour être ensuite séchés. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la fixation est effectuée sous pression dans la vapeur de solvant, à une température inférieure, égale ou supérieure au point d'ébullition de celui-ci. 3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la fixation est effectuée sous pression à la vapeur d'eau. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la fixation est effectuée à l'air chaud. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la fixation est effectuée sous pression dans le solvant chaud, à une température inférieure, égale ou supérieure au point d'ébullition. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la fixation est effectuée au solvant froid. 7 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'unie cuve à teinture (1) est exécutée sous forme de récipient de pression et est séparée d'unités avec lesquelles elle peut communiquer par des organes de coupure (6, 6', 13, 20, 21, 24), et par le fait que la cuve à teinture est équipée d'un groupe chauffant (4) et est en communication avec un dispositif de condensation (25, 26, 27) par l'intermédiaire d'un tuyau d'évacuation (23).