Brevet FR2251651A1 — publié le 19750613

L'ob3et de la présente invention est un procédé permettant l'application homogène de liquides sur des matières textiles à l'aide d'un atomiseur électrostatique. Le procédé s'effectue de la façon suivante on atomise le liquide à appliquer sur la matière textile à l'aide d'un atomiseur pour liquides ou d'un atomiseur rotatif à grande vitesse. Lorsque les gouttelettes d'eau quittent l'atomiseur, elles sont exposées à l'air ionisé. Les gouttelettes agissent sur les ions, mais surtout sur les électrons, comme des germes de condensation, et fixent les porteurs de charges. L'air se trouvant devant la buse-de l'atomiseur peut être ionisé de différentes façon. D'une part, par une ionisation dite thermique qui est provoquée par des hautes températures, par exemple par des flammes. La densité des ions peut être considérablement augmentée si l'on introduit dans la flamme des sels très volatils, par exemple, des halogénures de métaux alcalins ou Na2C03. L'air peut gtre ionisé également dans un champ à haute fréquence dans lequel se produisent des collisions électroniques par réactions en channe. Un bon rendement ionique est obtenu par des effluves en couronne qui se produisent sur des pointes et des arêtes conductrices de ltélectricité lorsqu'on leur applique une haute tension continue (3 kv à 2000 KV). Des procédés coûteux d'ionisation de l'air sont les procédés de bombardement avec des rayons cathodiques (électrons), avec des rayons canaux (ions positifs) et l'irradiation avec des rayons X mous. L'énergie-dtionisation des électrons des couches L et M de l'azote et de l'oxygène s'détend depuis la gamme de fréquence des rayons X à grande longueur d'onde Jusqu'aulx rayons ultraviolets de courte longueur d'onde, ce qui permet ltionisatlon de l'air aussi par irradiation à l'aide de lampes à halogène. Les gouttelettes de liquides ainsi chargées et finement dispersées sont appliquées sur le panneau textile, le long des lignes de force électrique, dans un champ de tension continue qui se trouve entre l'atomiseur metallique et un support métallique sur lequel passe le panneau textile. Le support métallique est, dans le cas le plus simple, une t81e, un treillis métallique ou une grille. Pour un meilleur guidage du matériel on utilise des cylindres métalliques disposés l'un à coté de l'autre. Ce support est polarisé positivement, car la probabilité de capture d'un électron par une gouttelette est beaucoup plus grande que celle d'un ion positif ; de plus, les gouttelettes, qui sont plus petites que 1016 cm, possèdent elles-mRmes une charge ndgative. Dans le cas où le diamètre de la zone de pulvarisation est inférieur à la largeur du panneau textile, on utilise plusieurs gicleurs Juxtaposés. Si le débit ne suffisait pas pour la vitesse de transport nécessaire et les matériaux textiles respectifs, on peut installer plusieurs rangées de ces gicleurs l'une derrière l'autre. Ce procédé convient pour l'application de tous les liquides sous forme de solutions, de dispersions ou d'émulsions sur des matériaux textiles. A l'aide de ce procédé il est également possible d'appliquer des poudres sur les matdriaux textiles. Comme exemples d'application de liquides, peuvent être cités l'imprégnation avec des solutions ou des dispersions de colorants, la pulvérisation de "carriers" ou d'accéldrateurs de fixation, l'application de liquides de fixage alcalins lors de la teinture et de l'impression avec des colorants réactifs, l'application de naphtolates comme couche de fond sur des matériaux textiles dans la technique des colorants à la glace, ou la pulvérisation de produits chimiques pour le finissage des matSriaux imprimés, tels que les adoucissants, les agents anti-tache, les agents ignifugeants ou des précondensats de rdsines réactives pour le traitement d'infroissabilité. I1 va de soi que ce procédé n'est lié à aucune restriction quant aux produits chimiques ou aux matières textiles utiliss ou quant i leur Qtat de finition. Les avantages du procédé de l'invention sont évidents, lors de l'application du liquide sur la matière textile on peut doser avec précision la quantité du liquide et on obtient au surplus une distribution homogène sur la chatne de production. D'autre part, on peut régler la quantité du liquide d'une manière simple en la faisant dépendre de façon automatique et continue de la vitesse de transport de l'article textile. De même, il est également possible d'effectuer rapidement et manuellement un changement dans la continuité du procédé, par exemple le remplacement dtun matériau textile par un autre.Le dosage précis du liquide que permet le nouveau procédé permet, dans beaucoup de cas, par exemple lorsqu'on applique un bain de fixage alcalin, d'économiser du liquide par rapport au procédés d'application classiques tels que le foulardage ou le placage. Dans les exemples suivants on utilise ssn atomiseur de la Firme Mueller-Elektrostatik, Winnenden, République Fddérale d'Allemagne. On pompe les produits chimiques depuis un réservoir isolé électriquement à l'aide de pompes à engrenage Jusque dans les atomiseurs rotatifs à grande vitesse respectifs. Le débit de la pompe est réglable électroniquement en fonction de la vitesse de transport de la matière textile. Un moteur à air comprimé, résistant à l'usure, entratne le corps creux de l'atomiseur jusqu'à 40.000 tours/minute, et le liquide est mécaniquement atomisé en passant sur l'arête extérieure d'une fente annulaire. Une roue à aubes placée devant cet atomiseur rotatif améliore l'image de pulvérisation. D'autre part on peut régler l'image de pulvérisation à l'aide d'une couche d'air de façon à ce qu'elle soit fermée uniformément et non pas annulaire comme d 'habitude. Entre le rotor mStal- lique et le support metallique sur lequel passe la matière textile, il existe une tension continue de 60 Kv à 160 kV. La distance entre ces deux électrodes se situe entre 15 et 60 cm. Les références du Colour Index pour les colorants utilisés dans les exemples sont tirées de la 3ème édition 1971. EXEMPTE 1 Une solution de colorant composés de 20 g de Réactive Blue 19, Colour Index NO 61 200 dissous dans 980 g d'eau est pulvérisée à l'aide-de deux atomiseurs à grande vitesse juxtaposés sur un tissu de fibranne, à une vitesse de transport de 30 m/mn. Chaque pompe à engrenages des deux atomiseurs fournit 1.200 cm3/mn de solution de colorant. La quantité d'application homogène se situe aux environs de 60 % en poids. Directement après, le matériau passe devant deux atomiseurs rotatifs à grande vitesse juxtaposés. Ces deux atomiseurs sont reliés au réservoir de bain de fixage. Chacune des deux pompes à engrenages qui s'y rattache est réglée pour fournir un débit de 400 cm3/mn. Le bain de fixage est composé d'un mélange de 20 cm de lessive de soude caustique (38 Bé) et de 980 cm d'eau. L'absorption de bain de fixation est d'à peu près 20 % en poids. La haute tension entre les 4 gicleurs et la contre-électrode métallique sur laquelle passe la matière textile est de 130 KV. Ensuite la fibranne est vaporisée dans un vaporiseur à deux phases pendant 30 secondes, puis lavée. On obtient une coloration bleue brillante moyennement profonde. EXEMPLE 2 Un tricot en coton est imprimé avec Une-te d'impression composée d 25 g de Vat Orange 7, C.I. N 71 105 500 g d'éther d'amidon sous forme d'une solution aqueuse à 10 %, et 475 g d'eau 1000 g Puis on lave le tricot et on y pulvérise éléctro- statiquement le liquide de fixage défini ci-après à l'aide de deux atomiseurs rotatifs à grande vitesse juxtaposés 80 cm de lessive de soude caustique 380 Bé- (32,5 %) 50 cm3 de dithionite de sodium 40 cm3 de sulfate de sodium cristallisé et 830 cm3 d'eau 1000 Largeur du tissu : 1,30 m ; vitesse de transport du tissu : 40 M/mn ; aébit de solution de fixage par une pompe à engrenages pour un atomiseur rotatif : 900 cm3/mn ; distance entre textile et gicleur (distance entre les électrodes) : 34 cm ; haute tension : 120 kv ; pression d'air de la douche à air 1,4 atmosphère relative. Dans ces conditions on obtient une application homogène de liquide de fixage de 20 %. Ensuite on traite le tricot de coton pendant 20 secondes dans un vaporiseur à 1000C. Après l'oxydation et le lavage on obtient une impression orange brillante sur fond blanc. EXEMPLE 3 On imprime du coton avec les deux zestes d'impression suivantes Pâte d'impression 1 : 15 g de Disperse Yellow 5, C.I. N 12 790 500 g d'éther d'amidon en solution aqueuse à 10 % 485 g d'eau 1000-g Ptte d'impression 2 : 20 g de Disperse Red 60, C.I. N 60 756 500 g d'éther d'amidon en solution aqueuse à 10 % et 480 g d'eau 1000 g peton le sèche ensuite. Ensuite on effectue une pulvérisation avec une solution d'un accélérateur de fixage ayant une composition dont les détails suivent, à la vitesse de 20 m/mn, à l'aide de deux atomiseurs rotatifs débitant chacun 370 cm3Jmn. La solution de l'accélérateur de fixage comprend 50 g d'un mélange de 30 parties du produit de réaction d'une mole de diphénylpropane et de 30 moles d'oxyde d'éthylène, 5 parties d'alcool gras oxéthylé, 65 parties de polyglycol 400, et 950 g d'eau 1000 g La distance atomiseur / matériau est de 20 cm ; la haute tension est de 100 kV ; la pression de la douche d'air est de 0,8 atmosphère relative. Dans ces conditions on obtient une application homogène du bain de fixage de 25 %. Ensuite on procède au fixage du matériau avec de la vapeur chaude dans un vaporiseur à boucles suspendues. Après lavage et séchage on obtient un dessin bicolore bleu et jaune brillant, aux contours nets, sur fond blanc. EXEMPLE 4 : Un tissu de polyester/coton, imprimé lavé et sécher est traité par pulvérisation électrostatique avec une solution de 40 g d'un adoucissant sous forme d'un sulfonate de paraffine à chatte longue. Pour la pulvérisation de cette solution on utilise deux atomiseurs rotatifs à haute vitesse juxtaposés Les pompes à engrenages fournissent-chacune 1.200 cm de solution par minute. Si l'on observe les conditions suivantes on obtient une application de 25 % en poids : haute tension 120 kv ; pression de la douche d'air : 1 atmosphère relative ; vitesse de transport du matériau : 50 m/mn. Ensuite on sèche le tissu en un procède continu. Grâce à ce traitement le matériau se distingue par une apparence satinée et un drapé doux. EXEMPLE 5 Un tissu de polyamide flocculé est traité avec une solution d'un agent anti-tache ayant la composition donnée ci-après à l'aide de l'installation décrite dans l'exemple 4. Composition de la solution 1 g d'acide acétique 2,5 g de nitrate de zinc 10 g de résine de mélamine 50 g d'une dispersion dans un mélange eau/alcool d'un copolymérisat fluoré, et 936,5 g d'eau 1000 g Les paramètres de l'atomiseur électrostatique sont les mêmes que ceux indiqués dans exemple 4, seulement le débit des pompes à engrenages a été réglé à 480 cm5/mn. On obtient ainsi une application de 10 % en poids. Après un séchage de 2 minutes à 1600C > le tissu présente d'excellentes propriétés oléophobes et hydrophobes. REVENDICATION Procédé d'application homogène de liquides sur des matières textiles, caractérisé par le fait que ces liquides sont pulvérisés sur le matériel textile à l'aide d'un atomiseur électrostatique.