Brevet FR2317410A1 — publié le 19770204

La présente invention concerne la fabrication des fils de viscose utilisés dans l'industrie textile et préparés en continu. D'une façon plus concrète, elle a pour objet un procédé de lavage de fils viscose fratchement formés en déplacement continu, ainsi qu'un dispositif pour la réalisation dudit procédé. A l'heure actuelle, dans la fabrication des fils de viscose en continu, l'une des principales opérations technologiques estle lavage des fils, la durée de cette opération étant limitée. le but du lavage est d'éliminer au maximum à partir des fils les constituants du bain de coagulation dans lequel les fils ont été formés, tels que l'acide sulfurique, le sulfate de sodium, le sulfate de zinc, ainsi que de séparer les impuretés qui, contrairement aux constituants énumérés, sont difficilement solubles dans l'eau. Parmi les impuretés de ce genre, il faut noter surtout les sels des métaux polyvalents tels que le fer, le cuivre, le plomb, le eobalt, etc, et le soufre. En cas d'élimination insuffisamment complète de ces constituants et de ces impuretés, le fil aequiert des nuances barrées ou écarts de teinte, ce qui nuit à son aspect extérieur et à sa teinture unie ou uniforme. Dans les procédés discontinus, communément employés, de fabrication de fils de viscose, le temps alloué au lavage du fil n'est pas limité d'une façon aussi stricte que dans le procédé continu. Toutefois, l'élimination complète des impuretés lors de la fabrication des fils par les procédés discontinus s'obtient par des méthodes plus compliquées, consistant à utiliser éventuellement des liquides doués de caractéristiques différentes, ce qui entraine la dissolution des composés peu solubles présents dans le fil (par exemple le traitement des fils par des solutions d'alcalis des solutions d'acides). Dans le procédé continu de fabrication des fils, l'emploi de solutions de ce genre entraîne de grandes complications et une augmentation de l'encombrement des machines, des dépenses considérables liées à la circulation des solutions, des pertes de chaleur injustifiées. I1 s'ensuit qu'aucun des procédés eontinus prévoyant le traitement des fils par des solutions multiples n'a trouvé d'applications dans l'industrie. Tous les procédés continus connus de fabrication des fils de viscose qui ont trouvé des applications dans l'industrie prévoient le lavage des fils après leur régénération complémentaire uniquement par l'eau. On connais à l'heure actuelle un procédé de lavage des fils de viscose fraâchement formés et en déplacement continu par arrosage des fils à l'eau réchauffée pendant 35 à 40 secondes. Au cours de cet arrosage, les fils embrassent des couples de rouleaux transporteurs à axes croisés dans l'espace (voir par exemple le certificat d'auteur N 152.940 délivré en U.R.S.S., classe DOld). On utilise un procédé de lavage analogue sur les métiers fabriqués en Grande-Bretagne et en Suisse. Sur d'autres types de métiers on lave les fils à l'eau non plus sur des couples rouleaux transporteurs, mais-dans des appareils de traversée où l'on prévoit le traitement des fils successivement dans plusieurs baches d'eau admise à contre-courant. Un inconvénient de ce procédé tient aux dimensions excessives du matériel et à la consommation élevée d'eau. Un autre inconvénient des procédés de lavage des fils par arrosage à 11 eau réchauffée tient à l'efficacité et à la fiabilité insuffisantes de l'opération de lavage : en effet, lors de l'arrosage du fil par liteau, la majeure partie de cette dernière n'entre pas en contact direct avec le fil et reste inutilisée. Il faut noter que tous les procédés liés au lavage du fil reposent sur les phénomènes de diffusion et dépendent. dans une large mesure de la température et du pH de l'eau. C'est encore de la température et du pli de l'eau que dépend la solubilité des sels de métaux polyvalents. Toutefois, dans aucun des procédés connus de lavage des fils on ne règlemente pas le rapport de la température et du pH de Liteau admise pour le lavage, alors qu'un choix correct de ce rapport pourrait améliorer sensiblement l'efficacité de cette opération. En outre, pour éliminer du fil les impuretés difficilement solubles dans l'eau, l'eau admise pour le lavage doit contenir une quantité déterminée d'acide, tandis qu'à l'arri vée du fil à ltavivage et au séchage, ce fil doit être complètement libéré de l'acide. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvérients énumérés ci-dessus. On s'est donc proposé de créer un procédé de lavage des fils de viscose fraîchement formés en déplacement continu qui prévoit des conditions assurant la dissolution des composés peu solubles de pair avec une consommation minimale d'eau, le dispositif de lavage des fils étant d'une conception simple et ramassée. La solution au problème ainsi posé consiste à utiliser, suivant l'invention, dans le procédé de lavage des fils de viscose fratchement formés, en mouvement continu, par arrosage des fils à l'eau réchauffée, une eau d'arrosage à pH de 7,0 à 7,5 et à température de 50 à 75 C et à soumettre les fils, avant leur arrosage à un lavage préalable en les immergeant dans un bain d'eau à pli au moins égal a 1,) et à une température au moins égale à 30 C mais ne dépassant pas la température de l'eau d'arrosage. L'invention est caractérisée par le fait que l'on effectue le lavage préalable des fils par immersion de ceux-ci dans une eau dont le pH est compris entre 1,5 et 2,) et la température est comprise entre 30 et 450 C Comme l'ont établi les auteurs de l'invention, le lavage préalable des fils par leur immersion dans de l'eau à pi de l,5à 2,5 et à une température de 30 à 450C après leur régénération complémentaire permet d'éliminer des fils la majeure partie des constituants du bain de coagulation et, circonstance particulièrement importante, crée des conditions favorables à une élimination suffisamment complète des sels colorés de métaux polyvalents. Parallèlement au pH indiqué intervient la régénération finale du fil. Le stade consécutif d'irrigation des fils par de l'eau à une température de 50 à 750C et à pH de 7,0 à 7,5 qDour but d'en éliminer les constituants résiduels, les impuretés, ainsi que les traces d'acide. En outre, un tel lavage consécutif permet de réduire considérablement la.consommation de l'eau. L'invention est également caractérisée par le fait que l'on effectue le lavage préalable des fils par immersion en utilisant l'eau d'arrosage qui s'est refroidie naturellement jusqu'à une température de 30 à 450C et à acquis un pu de 1,5 à 2,5. Cela permet de réduire sensiblement la consommation d'eau fraîche déminéralisée pour le lavage des fils en comparaison des procédés connus. Be procédé de lavage, suivant l'invention, des fils de viscose fraîchement fermés en déplacement continu est réalisé dans un dispositif qui comprend un couple de rouleaux de commande installés au-dessus du bain, dont les axes géométriques sont croisés dans l'espace et qui sont embrassés par les fils, ainsi qu'un moyen destiné à l'arrosage des fils par l'eau, installé au-dessus de l'un des rouleaux du couple, ce dispositif suivant l'invention étant agencé de facon que son bain contienne en amont dudit couple (dans le sens de découlement du traitement technoloque du fil) un couple supplémentaire de rouleaux de commande à axes géométriques croisés dans l'espace, embrassés par les fils et transférant subséquemment les fils au lavage par arrosage, l'un des rouleaux étant au moins partiellement immergé dans de 11 eau accumulée dans une cuve. Cela permet d'obtenir, par des opérations relativement simples et sans compliquer le métier et son entretien, le lavage le plus efficace possible du fil jusau'à la teneur en impuretés tolérée. Ainsi, le procédé suivant l'invention permet d'éliminer les impuretés du fil en un court laps de temps (30 s), et avec une consommation d'eau modérée ne dépassant pas 15 l/h par fil et par heure au cours de son déplacement à une vitesse de 100 m/mn. Un tel procédé permet d'améliorer sensiblement le rendement des métiers sans en accroître les côtes d'encombrement. Dans ce qui suit est donnée une description détaillée d'un mode non limitatif de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention et d'un mode préférentiel d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente le schema de principe d'un dispositif destiné au lavage des fils de viscose en déplacement continu, suivant l'invention ; - la figure 2 représente le meme dispositif que celui de la figure 1, vu en plan. Le procédé proposé de lavage des fils de viscose fratchement formés en déplacement continu consiste en ce qui suit. On soumet au lavage à l'eau un fil fraîchement formé, c'est-à-dire un fil après son extrusion et sa régénération complémentaire, afin d'en éliminer les constituants du bain de coagulation, tels que l'acide sulfurique, le sulfate de sodium et le sulfate de zirc, ainsi que les impuretés peu solubles contenues dans l'eau, telles que le fer, le cuivre, le plomb, le cobalt, le soufre. On effectue le lavage à l'eau en deux stades consécutifs. Au cours du premier stade, on immerge les fils danthn bain d'eau portée à une température de 30 à 450C et à pH de 1,5 à 2,5. Par immersion des fils dans l'eau on réalise leur lavage préalable, c'est-à-dire l'élimination de la majeure partie des constituants du bain de coagulation et des impuretés peu solubles contenus dans le fil sous forme de sels de métaux polyvalents, ainsi que la décomposition définitive, dans ces fils, du xanthogénate résiduel. Immédiatement après le premier stade, on effectue le second stade de lavage, dans lequel on arrose les fils pour en éliminer les impuretés résiduelles telles que l'acide sulfurique le sulfate de sodium et le sulfate de zinc, on utilise pour cela de l'eau ayant un pH de 7,0 à 7,5 et une température de 50 à 750C. Pour économiser l'eau, on réalise le lavage préalable des fils en les immergeant dans l'eau qui a été utilisée pour l'arrosage, qui s'est naturellement refroidie jusqu'à une température-de 30 à 4500 et qui a acquis un pH de 1,5 à 2,5 par élimination de l'acide sulfurique contenu dans les fils admis au lavage définitif par arrosage à liteau. L'eau obtenue de cette manière contribue à éliminer du fil les sels difficilement solubles des métaux polyvalents. On soumet ensuite les fils à l'avivage, au séchage et au bobinage sur des canettes. Be procédé suivant l'invention est réalisé sur un dispositif destiné au lavage des fils de viscose fratchement formés en déplacement continu, installé entre l'appareil d'extrusion des fils et de régénération complémentaire de ces fils et les dispositifs destinés à leur avivage, séchage et bobinage, qui ne sont pas représentés sur les figures. Te dispositif destiné au lavage des fils comporte une cuve l (figure 1) et deux couples de rouleaux 2 et 3, le couple de rouleaux 2 étant un couple supplémentaire. La cuve 1 est installée avec une inclinaison en sens inverse du déplacement des fils 4, qui est représenté conventionnellement sur la figure 1 par la flèche A. Une pipe verticale 6 est montée dans la partie inclinée 5 de la cuve l, l'une des extrémités de ladite pipe étant raccordée à une conduite 7, l'autre extrémité de la pipe étant disposée plus haut que le fond de la cuve 1, ce qui contribue à accumuler dans la partie 5 de la cuve, de l'eau dont l'excédent est évacué par la pipe 6 dans la conduite 7. Le couple complémentaire de rouleaux 2 est monté dans la partie inclinée de la cuve 1. Il est embrass Zar les spires des fils de viscose 4 arrivant immédiatement après leur extrusion et leur régénération complémentaire. Les rouleaux 8 du couple 2 peuvent avoir différentes dispositions l'un par rapport à 1' -autre. Ils peuvent notamment être disposés l'un au-dessus de l'autre, comme indiqué sur la figure 1, et avoir des diamètres soit identiques, soit différents. Les rouleaux 8 du couple 2 sont installés dans la úve 1 de façon que l'un dieux (comme indiqué sur la figure 1) ou les deux soient disposés plus bas que l'extrémité de la pipe 6 émergeant au-dessus du fond de la cuve de façon à être Dartiellement immergé (s) dans l'eau accumulée dans la cuve 1. Grâce à cette position immergée du rouleau 8, les fils 4 qui l'embrassent subissent un lavage préalable dans l'eau accumulée dans la partie v de la cuve. Le couple de rouleaux 3 (figure 2) est loé au-dessus de l'extrémité élevée de la cuve 1. Il est embrassé par les spires des fils 4 arrivan+ du couple de rouleaux 2. es rouleaux 9 du couple 3, tou comme les rouleaux g du couple 2, peuvent être disposés de différentes manière, l'un par rapport à l'autre. Ils peuvent être disposés par exemple dans un même plan horizontal, comme indiqué sur la figure 1. Les rouleaux 8 et 9 des couples 2et 3, respectivement, sont fixés sur des arbres 10 montés de façon que leurs axes géométriques 0-0 se croisent dans l t espace, les croisements respectifs des axes 0-0 des couples 2 et 3 s'effectuant dans des sens mutuellement inverses, comme indiqué sur la figure 2 et étant déterminés respectivement par les angles # et &alpha;@ . Cela permet de réaliser le déplacement des fils à la surface des rouleaux de chaque couple en sens inverses et contribue également au déplacement des fils dals lez sections 13 et des surfaces de rouleaux d'une égale longueru et dispos s l'un e- face de l'autre. Les extrémités des arbres 10 sont logées dans les paliers ll et sont entraînées en rotation par une commande commune, par exemple par tes roues dentées 12 ou des articulations (non représentées sur les figures). Pour cette raison les rouleaux 8 et 9 qui tournert solidairemert avec les arbres 10 servert à véhiculer les fils 4, en les déplaçant suivant des boucles spirales. Au-dessus des rouleaux Q du couple 3, ou au-dessus de l'un un des rouleaux de ce couple comme indiqué sur la figure 1, est disposée une nipe 13 réunie à une conduite 14 et destinée à envoyer sur le roul@au 9 de l'eau réchauffée à pH de 7 à 7,5 et à une température de 10 à 75 C, qui effectue le lavage définitif (finition) des fils 4, qui sont ensuite dirigés vers le poste de traitement suivant.L'eau amenée ur le rouleau 9 s'écoule de ce dernier en lavant les fils 4 pour les débarrasser des impuretés et en acquérant un pH de 1,5 à 2, puis elle s'écoule sur le fond de la cuve 1 vers sa partie inclinée 5. L'eau, en s'écoulant sur le fond de la cuve 1, se refroidit jusqu'à une température de 30 à 450C et s'accumule dans la partie inclinée 5 de la cuve. L'eau excédentaire s'écoule par la pipe 6 dans la conduite 7, en renouvelant la composition de l'eau accumulée, ce cui assure une élimination maximale des constituants du bain de coagulation à partir des fils lors de leur lavage préalable. L'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la descripzion qui va suivre de deux exemples concrets mais non lir1itatifs de mise en oeuvre du procédé proposé dans le dispositif objet de l'invention. exemple 1 Les fils formés après la régénération complémentaire dans le bain de coagulation contenant 6,0 à 7,0 % d'acide sulfurique, 13,0 à 15,0 ss de sulfate de sodiums 0,5 à 0,7 % de sulfate de zinc ainsi que d'autres impuretés et se déplaçant a une vitesse de 100 m/min subissent un lavage préalable sur les rouleaux 8 du couple 2. Le lavage préalable s'effectue par immersion des fils, durant 20-30 s, dans de l'eau ayant une température de 30 à 3@ C et un pH de 1,8 à 2,5, c'est-à-dire contenant 1,5 à 3,0 g/1 d'acide sulfurique, 3,0 à 5,0 % de sulfate de sodium et 0,2 % de sulfate de zinc.Lnsuite, on traite sur les rouleaux 9 du couple 3 an les arrosant pendant 20-30 s avec de l'eau pure portée Ç une température de 50 à 55 C et à un pH de 7,0 à 7,5. Etant donné que le lavage préalable est réalisé avec l'eau utilise pour l'arrosage, la quantité totale d'eau consommée cour la lavage du fil s'élève à 15 1 par heure. exemple 2 On soumet les fils, ayant les mêmes caractéristiques que dans le premier exemple, à un lavage préalable qu'on réalise en les immergeant sur les rouleaux 8 du couple 2 pendant 15 à 25 s dans de l'eau à 40-45 C et à pH de 1,@-2,2, c'est-à-dire contenant de 2,0 à 3,5 g/1 d'acide sulfurique, 3,5 à 5,8 % de sulfate de sodium, 0,3 % de sulfate de zinc, et d'autres impuretés. ensuite, or. traite ces fils sur les rouleaux 9 du couple 3 an les arrosant pendant 1,5 15, à 20 s avec de l'eau pure port Se à une température de 70 à 75 C et à un DIT de 7,0 à 7,5 La auantité to tale de l'eau consommée pour le lavage des fils se chiffre par 12 l par heure, ces fils se déplacant une vitesse de 100 m par minute. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu1à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de lavage, au cours de leur mouvement continu, de fils de viscose fratchement formés, du type comprenant un arrosage des fils avec de l'eau réchauffée, caractérisé en ce que l'on utilise, pour l'arrosage, de l'eau à pli de 7,0 à 7,5 et à une température de 50 à 750C, et en ce qu'avant leur arrosage les fils subissent un lavage préliminaire en étant immergés dans un bain d'eau dont le pli est au moins 1,5 et dont la température est au moins 30 C mais ne dépasse pas la température de l'eau d'arrosage. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le lavage préliminaire des fils par immersion dans de l'eau à pH de 1,5 à 2,5 et à une température de 30 à 450C. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on effectue le lavage préliminaire des fils par immersion dans l'eau déjà utilisée pour l'arrosage s'étant naturellement refroidie jusqu'à une température de 30 à 45 C et ayant acquis un pH de 1,5 à 2,5. 4 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, du type comprenant un couple de rouleaux de commande disposés au-dessus du bain, dont les axes géométriques se croisent dans l'espace et qui sont embrassés par les fils à traiter et un moyen destiné à l'arrosage des fils avec de l'eau et monté au-dessus d'un des rouleaux dudit couple de rouleaux caractérisé en ce qu'un couple supplémentaire de rouleaux de commande est monté dans ledit bain, en amont (dans le sente déroulement du traitement technologique du fil) du couple de rouleaux cité en premier, les axes géométriques des rouleaux dudit couple supplémentaire se croisant dans l'espace et les rouleaux dudit couple supplémentaire étant embrassés par les fils à traiter de manière à transmettre ensuite ceux-ci au lavage par arrosage, l'un es rouleaux dudit couple supplémentaire étant immergé au moins par- tiellement dans de l'eau accumulée dans une cuve. 5. Fils de viscose caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé faisant l'objet de l'une des revendications l à 3.