Brevet FR2317406A1 — publié le 19770204

La présente invention a trait à un procédé et à des appareillages pour le traitement à chaud-humide, par la vapeur de tissus en général, et en particulier de matière textile en bande. On sait qu'après le tissage les tissus, en particulier les tissus en fibres synthétiques, naturelles, artificielles et mélangées requièrent des traitements préparatoires destinés à les préparer pour reoevoir des colorants employés pour la teinture et/ou pour l'impression. On sait que les tissus synthétiques, nturels, artificiels, et mélangés, requièrent, après le tissage, des traitements supplémentaires destinés à ameliorer la consistence. Ces traitements sont dirigés à obtenir un rétrécissement des trames et de la chaîne afin de donner une compacité plus grande et une meilleure souplesse au tissu lui-même. On sait qu'après differentes opérations appelées ennoblissements textiles, finissages, etc., les tissus et les maillons qui avaient été, par exemple, crêpe ou soumis à une augmentation de volume, requièrent un rappel de leurs caractéristiques de crêpage et de volume initiant qui ont été modifiés au cours du passage des tissus dans les & fferentes machines pendant les phases de travail intermédiaire. D'habitude les traitements préparatoires, supplémentaires ou de rappel des caractéristiques des tissus sont réalisés au moyen de bains dans de liteau chaude ou froide ou bien dans de l'eau chaude/froide; les traitements susdits peuvent se réaliser aussi au moyen de l'air chaud Dans tous les cas le traitement se réalise avec un rétrécissement totalement incontrôlé du tissu ; les caractéristiques 4nwales du tissu après le traitement ne peuvent pas être maintenues constantes; en outre les apparei~L- lages de complexité constructive notable, de meme que des quantités importantes dleau et de chaleur sont nécessaires et par conséquent une consommmation d'éner- gie élevée et de main d'oeuvre.Tout oela se réalise dans des temps de trai4-e- ment relativement élevés et avec une augmentation conséquente des colts de production. Le but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareillage pour les traitements de voluminisation, rétrécissement, crêpage, lâchage des tissus en fibres synthétiques, naturelles, artificielles et aaé- langées au moyen de la vapeur saturée ou surchauffée, destinés à réduite si- non à éliminer une Partie ou tous les désavantages susdits, puisqu'ils per mettent un contrôle des caractéristiques du tissu, ils requirent des quantités dteau et dténergie plus réduites et un volume de temps et de main d'oeuvre moins importante, aveo une augmentation du procédé productif et une diminution des colts de production. Selon les fibres, le traitement peut être fait par de la vapeur saturée humide entre 99 C et 101 C, ou par de la vapeur saturée sèche de 101 C à 10600 et enfin par de la vapeur surchauffée; le tout à 1 ÂTÂ, c'est-a-dire à une atmosphere absolue Un autre but de l'invention est de proposer une méthode qui donne la possibilité cl'effectues un traitement combiné de volumage, rétrécissement, crêpage et relachement des tissus formés par des fibres synthétiques, naturelles, artificielles et mélangées moyennant un traitement de purge ou blanchiment. Un autre but de la présente invention est de proposer une méthode qui donne la possibilité d'effectuer, comme derniere opération, un traitement de rappel des caractéristiques initiales du tissu, par exemple du crêpage, ou volumage, après l'impression ou la teinture de façon à obtenir l1effect "crêpe de chine" et la stabilité dimensionnelle du tissu, en même temps. Selon l'invention, on prévoit d'alimenter une bande de tissu, à une première vitesse, dans une chambre à cloche, saturée de vapeur, de maintenir le tissu dans la dite chambre pendant un temps préfixé, le tissu étant lâché et non soumis à une tension, et d'extraire le tissu de la chambre à vapeur à une seconde vitesse inférieure, mais corrélative à la précédente et de contrôler le degré de rétrécissement du rouleau de tissu en maintenant constante la quantité de tissu dans la chambre à vapeur. Grâce au procédé selon l'invention il est en outre possible de combiner des traitements préparatoires ou supplémentaires des tissus, au moyen de traitements de variation de volume, de crêpage, de rétrécissement et similaires ou d'autres prooédés par exemple le blanchiment et purge du tissu en mettant des élements lavés avant et/ou après le traitement à la vapeur. De cette fagon on assure ltenlèvement totale des huiles et des produits chimiques utilisés dans la préparation du fil et dans le tissage. Ces produits sont émulsionés, oxidés, volatilisés dans le milieu chaud-humide de la vapeur et donc facilement enlevés des bacs de lavage succéssifs. D'près ce qu'on vient de dire, il est possible de combiner une ligne de traitement formée par un ou plusieurs bacs de lavage, par un traitement à la vapeur toujours de suite par deux ou plusieurs bacs de lavage. Dans les bacs, avant le traitement à la vapeur, le tissu est imprégné dans de l'eau et ensuite lavé au moyen de produits détergents qui ont le but d'éliminer les huiles et d'autres produits employés au cours du tissage. Par conséquent le tissu est fait passer dans l'appareil de traitement de la vapeur et lorsqu'il sort, on l'introduit dans les bacs où, en plus de l'enleve- ment complet des susdits produits employés dans le tissage, il est possible, par exemple, d'obtenir au moyen d'autres produits chimiques qui varient de fibre à fibre, l'azurage ou blanchiment optique du tissu. Àu cours du traitement à la vapeur s'effectue le gonflement des fibres qui favorise la pénétration des produits blanchissants. L'opération d'azurage susdite peut être réalisée aussi dans des bacs placés avant le trai tement à la vapeur. Enfin le tissu est rincé dans les derniers élements de la t e et il est pret à etre séché. L'invention sera mieux décrite ci-après en se référant aux figures des dessins annexés qui présentent des exemples de réalisation. La figure I représente une vue en coupe longitudinale d'une pre mière forme de réalisation de l'appareillage selon l'invention. La figure 2 représente une coupe trasversale de l'appareillage de la figure I. La figure 3 représente une-vue semblable à celle de la figure 1 mais pour un appareillage modifié. La figure 4 représente un schéma en blocs pour la combinaison de traitements à la vapeur pour le changement du volume des fibres avec des traitements de blanchiment et de purge. Sur les figures 1 et 2 des dessins annexés on a représenté une première forme de réalisation d'un appareillage destiné à permettre la réalise sation d'un procédé en continu pour le traitement à la vapeur dtune bande de tissu. Ltappareillage essentiellement comporte une cloche ou chambre de la vapeur I, ouverte vers le bas, definie par des parois latérales 2 et par une paroi de fermeture supérieure 3 d'une matière calorifuge convenable portée par la structure de l'appareillage. Le long des parois laterales 2 et de la paroi supérieure 3 on a formé un in terstice 4 et respectivement 5 de passage de la vapeur. Plus précisément, comme indiqué à la figure 2, sur le fond de l'interstice 4, dans les parois latérales 2, il y a une quantité d'eau qui est convenablement chauffée et portée à l'ébullition pour produire de la vapeur; cette dernière monte le long des interstices latéraux 4, passe à travers les ouvertures 7 communiquant avec l'interstice 5 Re la paroi supérieure de la chambre et ensuite à travers des ouvertures centrales 8 dans la paroi intérieure de l'interstice supérieur 5 pour pénétrer à '5intérieur de la cloche ou chambre de la vapeur 1. La vapeur déscend vers le tas, où elle est aspirée à travers un collecteur d1aspiration 9 placé à l'intérieur et le long du bord intérieur de la chambre 1.Ce collec- teur 9 est relié à travers une tubulure 10 et un ventilateur d'aspiration de la vapeur 11, à une cheminée 11'. L'eau 6 sur le fond des interstices latéraux peut être chauffée par tout moyen convenable par temple au moyen de la circulation de vapeur dans une tubulure 12 immergée dans l'eau même ou au moyen de resistenoes électriques ou par des serpentins à nuile diathermiques selon les nécessités. Si l'on êsire, la vapeur pourrait aussi provenir, ayant déja une certaine pression et une température préfixée, d'une oentrale thermique convenable placée séparément à l'appareillage. La vapeur produite devra etre à la tempéra- turc adaptée pour le traitement voulu, par exemple, ou selon la nature des fibres à traiter, à 1000 C, I ÂTÂ saturé humide pour le tissu acrylique; à 1040 C, saturé sec pour le tissu en nylon; à 1400C, 1 ATA surchauffé pour le tissu en polyestère, polyamide.Le surchauffage de la vapeur porrait etre fait par exemple, à l'extérieur de l'appareillage au moyen dtun surchauffeur à serpentins circulaires alimentés par un brûleur à gaz rrr naphte ou gaz-oil ou bien à l'intrieur des interstices au moyen de serpentins à huile diathermique (non représentés). A l'intérieur de la chambre de la vapeur 1 et en position supé- rieure ou près du plafond on a placé un premier cylindre introducteur 13 et un seoond cylindre extracteur 14 supportés pivotants aux parois latérales par l'intermédiaire de leurs propres arbres horizontaux. Le cylindre 13 reçoit le mouvement par l'intermédiaire d'une transmission 15, par un premier moteur électrique 16 placé à l'extérieur de la chambre; pareillement le second cylindre 14 reçoit le mouvement , à travers une transmission 17, par son propre moteur électrique 18. les cylindres 13, 14 d'introduction et d'extraction de la bande de tissu 19 qui doit être soumise à un traitement à la vapeur, sont commandes pour tourner à des vitesses différentes, en rapport entre elles de façon à compenser les retrécissements du tissu lui-même comme on ltexpliquera cidessous. Le rapport entre les rotations des rouleaux 13, 14 peut se réaliser de toute façon connue, par exemple par l'intermédiaire d'un asservissement électrique et mécanique selon les nécessités. Le tissu 19 comme représenté par les flèches à la figure 1, est alimenté du bas dans la chambre de la vapeur 1 après avoir été fait passer à travers des rouleaux de renvoi 20; puis il s'enroule sur le cylindre motorisé 13, il déscend librement vers le bas en formant une boucle de tissu 21 et ensuite il remonte en s'enroulant partiellement sur le second cylindre motorisé 14 d'où il déscend pour sortir au fond de la chambre de la vapeur1, après son passage sur les rouleaux de renvoi 22, en position opposée à celle d'entrée. La longueur du parcours à l'intérieur de la chambre et la vitesse des cylindres 13, 14 devront etre tels à maintenir le tissu dans la chambre pendant une période de temps préfixée, par exemple de 10 secondes à 100 secondesvsuffisants pour réaliser le traitement voulu, ces temps sont extremement plus brefs des temps de traitement nécessaires par les traitements dans l'eau ou dans l'air. le traitement dans la vapeur doit se réaliser sans tension pour le tissu, de façon à permettre aux fibres de ce dernier de bénéficier de l'ef- fet astringent exercé dans l'atmosphère chaude et humide du bain de vapeur. Par conséquent, il convient que le milieu soit à une température et à une humidité uniformes pour assurer un effet égal de toute la longeur et largeur du tissu. On prévoit à ceci, par exemple, grâce à la conformation à cloche de la chambre de vapeur 1 et gracie à l'alimentation du haut de la vapeur elle-meme. À ce propos pour permettre un traitement constant et uniforme du tissu, et pour contrôler constamment son retrait ou rétrécissement à l'intérieur de la chambre de la vapeur 1, en regard de ltex- trémité intérieure de la boucle 21 du tissu, on a placé un dispositif révélateur, par exemple sous forme de dispositif photoélectrique 23, 24, qui con trolle la position de la partie inférieure de la boucle de tissu 21. Ce dispositif revélateur 23, 24 agit, par exemple, par l'intermé diapir d"un potentiomètre sur le circuit d'alimentation du moteur 16 ou 18 pour varier la vitesse d'introduction ou d'extraction de la bande due tissu, de telle façon que dans la chambre de traitement 1, existe toujours une quantité constante de tissu. À la place i'un dispositif photoélectrique on pourrait utiliser tout autre dispositif électrique ou mécanique en mesure de contrôler un exces ou une réduction du retrait ou rétrécissement du tissu au cours du traitement et contrôler par conséquent la vitesse dintroduction et d'extraction du tissu. Dans l'appareillage de la figure iet de la figure 2 le traitement peut se réaliser dans un milieu de vapeur saurée ou surchauffée selon les né cessités, c'est-a-dire par ds la vapeur variable qui va d'une température de 100OC environ à 1060C environ. Toutefois, comme on l'a déja dit, il peut être parfois avantageux d'accoupler, en succession, la phase de traitement à la vapeur saturée avec celle à la vapeur surchauffée. Un appareillage pour la réalisation de ce procédé est représenté schématiquement à la figure 3 des dessins annexés. Comme on le voit sur la figure 3, l'appareillage comporte une première chambre 25 de la vapeur saturée et une seconde chambre 26 de la vapeur surchauffée. Ces chambres sont séparées par une cloison 27, dans laquelle une fente horizontale a été prévue pour le passage de la bande 29 de matière textile. Comme dans le cas précédent, les parois extérieures 30 des chambres à cloche 25, 26 sont formées aveo des interstices 31 et respectivement 32 pour 17alimentation de la vapeur saturée et respectivement de la vapeur surohauf fée à travers des ouvertures de passage dans les interstices 33 et respectivement 34, formés dans la paroi de fermeture supérieure des chambres de va peur 25, 26; la vapeur dans la chambre 26 peut etre surchauffées comme décrit plus haut. Un collecteur 35 d'aspiration de la vapeur est placé à ltin- térieur e-t à llextrémité inférieure ouverte des chambres de vapeur; ce collecteur est en communication par l'intermédiaire d'une tubulure 36, avec un ventilateur d'aspiration 37, qui achemine la vapeur vers une cheminée 38. Une couche 39 de matière isolante est placée à l'extérieur des parois latérales et à la partie supérieure pour réaliser un isolement convenable. La bande de tissu 29 alimentée du bas à l'intérieur de la chambre 25 de prétraitement ou de la vapeur saturée, passe en condition relâchée et en absence de toute tension le long de la portion supérieure d'un transporteur continu incliné 40, placé à l'intérieur de la chambre de la vapeur saturee 25 pour alimenter mieux le tissu au rouleau 41, de façon particulière pour les tissus lourds et; glissants; le tissu en tout cas peut être aussi alimenté verticalement. Du transporteur 40 la bande de tissu 29 passe à travers la fente 28 de la paroi de séparation 27 dans la chambre 26, puis elle s'enroule sur le cylin- dre 41 d'introduction dans la chambre 26 de la vapeur surchauffée, déscend vers le bas de façon à former une ou plusieurs boucles de tissu 42, puis elle remonte de nouveau en s'enroulant sur le cylindre d'extraction 43 pour sortir à la parie inférieure de la chambre 20, sur le côté opposé à celui d'entrée. Le transporteur 40 et le rouleau d'introduction du tissu 41 sont mo toisés et commandés à travers un moteur électrique 44 et les transmissions 45 et 46; de la même façon, le rouleau d'extraction 43 est motorisé à travers le mo- teur électrique 47 et à la transmission 48. De façon semblable à la précédente, sur le fond de la boucle de tissu 42 se trouve une photocellule 49, 50 de contrô- le de la boucle du tissu.Le fonctionnement de l'appareillage de la figure 3 peut brièvement être le suivant: le tissu alimenté du bas dans la chambre 25, se place en conditior. essentielle- ment non tendue sur le transporteur 40, où il subit un premier prétraitement étant soumis à l'action le la vapeur saturée qui remplie la chambre de prétraité ment 25, ensuite il passe dans la chambre de la vapeur surchauffée, où le tissu subit une action de relâchement, pénétration dans les fibres des produits chimiques tomme on a dit c -dessus. Dans le cas des figures précédentes, il est possible de combiner le traitement à la vapeur avec, par exemple pour l'execution de traitement de volu minisation, crepage, relaxage et rétrécissement du tissu, avec des traitements de blanchiment et de purge; cela peut etre représenté en se référant au schéma à blocs de la figure 4. À la figure 4, le tissu 100 est tout d'abord immergé dans un bac 101 pour imprégner le tissu avec de l'eau, puis il est fait passer dans le bac 102 contenant les produits lavant, par exemple une solution pour déterger les huiles et les produits résidus du travail sur le métier à tisser. Le tissu est ensuite fait traverser la chambre 103 pour le traitement à la vapeur comme dans les cas précédents. A la sortie de la chambre 103 de traitement- à la vapeur, le tissu est immergé dans un bac 104 contenant du produit chimique pour le blanchiment ou llazurage du tissu, ensuite il y a une phase de rinçage dans le bac 105. Si on le désire, la phase. de blanchiment pourrait être faite en amont du traitement à la vapeur, et après la purge du tissu.De cette façon on assure le complet enlèvement des huiles et des produits chimiques utilisés dans la préparation du fil et dans le tissage; ces produits chimiques sont par conséquent émulsionés, volatilisés dans le milieu chaud-humide de la vapeur et ensuite facilement enlevés pendant les successives phases de lavage en aval de l'appareillage de traitement à la vapeur. les. avantages pour un procédé selon la présente invention pourront etre mieux compris par les résultats des essais comparatifs déroules et rappeleés i-dessus. On a effectué des essais sur des échantillons de tissu traités dans l'eau chaude à une température de 850C/95OC et ensuite dans l'eau froide à une température de 1000/2000. Les essais susdits ont été faits avec du tissu plié en de longues boucles sur des tiges sans tension et immergés dans les bacs avec de ltean chaude ou de lleau froide. L'essai avec de l'eau chaude a été fait sur un séchoir normal à plis suspendus. On a donc fait un essai avec des échantillons traités dans líair chaud à la température de 140 C/160 C. Enfin on a fait des essais avec du tissu traité par de la vapeur saturée humide à 1000 C. le tissu traité était en fibre synthétique. Les résultats des essais ont été indiques dans la table ci après: TRAVAIL TEMPS INSERTIONS HAUTEUR FILS (durée en minutes) brut 35 150 39 eau froide 10' 36 156 41 eau chaude 10' 40 141 45 air chaud 15' 35 lsd 40 Comme l'on voit de la table, le nouveau procédé par traitement du tissu assure un regonflement meilleur (voluminisation) des fibres par rapport aux traitements avec l'eau et l'air. En effet la hauteur du tissu résultante est supérieure d'environ 3% dans le traitement à la vapeur à égalité de nombre de fils et insertions. Ceci naturellement est dû au volume plus grand assumé par le fil après le traitement à la vapeur. L'aspect du tissu après le traitement à la vapeur a mis en évidence en outre l'aspect "écorce d'orange" qui technuent est appelé "crêpe de chine" qui valorise commercialement les tissus synthétiques en les rendant similaires aux tissus en soie. Les échantillons ont démontré que l'aspect "crêpe de chine" est supérieur d'environ 500 dans les tissus traités par la vapeur par rapport aux tissus traités par l'air ou par l'eau. Sur les échantillons traités par la vapeur on voit enfin à l'examen textile une souplesse et une consistance d' au moins 40% supérieur à celui des échantillons traités par l'eau chaude et 7080%, supérieur à celui des tissus traités par l'air chaud ou l'eau froide. les temps de traitement par la vapeur étaient environ 15 fois inférieurs par rapport aux traitements par l'air chaud; tout cela met en évidence les avantages et la grande utilité du procé- dé selon l'invention. REVEI)I C AT ION S 1. - Procédé pour le traitement de volumage ou de voluminisation, rétrécissement, crêpage, relâchement de tissus au moyen du traitement à la vapeur, caractérisé par le fait d'alimenter une bande de tissu, à une première vitesse, dans une chambre à cloche saturée de vapeur, de maintenir le tissu dans la dite chambre pendant un temps préfixé, le tissu étant lâché, ou non soumis à une tension, d'extraire le tissu de la chambre , à une se conde vitesse inférieure et corrélative par rapport à la précédente et de contrôler le rétrécissement du tissu au cours du traitement en maintenant constante la quantité de tissu dans la chambre à vapeur. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tissu est immergé dans la vapeur saturée humide. 3. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tissu est immergé dans la vapeur saturée sèche. 4. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tissu est immergé dans la vapeur surchauffée. 5. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tissu est immergé tout d'abord dans la vapeur saturée humide ou sè che, et ensuite dans la vapeur surchauffée. 6. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu > en amont de-la phase de traitement à vapeur on réalise une phase de purge et une phase de blanchiment du tissu. 7. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en amont de la phase de traitement à la vapeur on exécute une phase de purge, tandis qu'en aval on effectue successivement une phase de blanchiment. 8. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait de contrôler le degré de rétrécissement du tissu, en réglant la vitesse d'introduction de la bande de tissu. 9. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait de contreler le degré de rétrécissement du tissu, en contrôlant la vites se d'extraction de la bande de tissu. 10. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait de maintenir le tissu dans la chambre à vapeur pendant un temps compris entre 10" et 100". 11. - Appareillage pour le traitement à la vapeur de tissu selon le procédé des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une chambre de la vapeur ouverte vers le bas, avec des interstices latéraux et supérieurs pour l'alimentation de la vapeur du haut et des moyens pour alimenter le tissu en condition pliée en boucle a tension; et un second rouleau, sur lequel s'enroule le tissu en sortie. tourne à une vitesse in inférieure et corrélée à celle du précédent, étant en st-re prévu un dispositif de contrôle a la quantité du tissu dans la chambre de la vapeur reliée de fa çon opérativt avec le circuit d'alimentation du moteur électrique d'un des rcu lai- motorisés susdits. 12. - Appareillage selon la revendication 11, caractérisé par le fait outil comporte une seconde chambre de la vapeur ouverte vers le bas et communiusant avec la précédente à travers une ouverture de passage du tissu, un transporteur continu dans la dite seconde chambre pour faire avancer le tissu en con dition étendue et des moyens de transport continu du tissu en condition pliée zens la seconde chambre citée. 13. - Appareillage selon la revendication 1t, caractérisé par le fait qu'à l'extrémité inférieure ouverte, la chambre est pourvue d'un collecteur d'aspiration de la vapeur.